CA1197742A - Carburateur pour moteur a combustion interne - Google Patents
Carburateur pour moteur a combustion interneInfo
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- CA1197742A CA1197742A CA000397335A CA397335A CA1197742A CA 1197742 A CA1197742 A CA 1197742A CA 000397335 A CA000397335 A CA 000397335A CA 397335 A CA397335 A CA 397335A CA 1197742 A CA1197742 A CA 1197742A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M1/00—Carburettors with means for facilitating engine's starting or its idling below operational temperatures
- F02M1/02—Carburettors with means for facilitating engine's starting or its idling below operational temperatures the means to facilitate starting or idling being chokes for enriching fuel-air mixture
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02M1/00—Carburettors with means for facilitating engine's starting or its idling below operational temperatures
- F02M1/08—Carburettors with means for facilitating engine's starting or its idling below operational temperatures the means to facilitate starting or idling becoming operative or inoperative automatically
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Abstract
Carburateur pour moteur à combustion interne. Ce carburateur comprend un corps (101) pourvu d'un dispositif de giclage d'essence (103), un volet d'air (109) et un papillon (104) montés rotatifs dans le corps respectivement en amont et en aval du système de giclage, un ressort (113) sollicitant le volet (109) vers sa position de fermeture totale, une capsule à membrane (116) sensible à la dépression régnant au collecteur d'admission du moteur, une tringlerie (112 - 114) de liaison entre le volet d'air (109) et la membrane du dispositif (116) et une came (125) à actionnement manuel. La came (125) comporte une butée (130) mobile entre une position active et une position escamotée où elle permet, en fonctionnement à froid, à la capsule (116) et la tringlerie (112 - 114) de faire basculer le volet (109) entre des positions d'ouverture minimale et maximale, suivant la charge du moteur. Fig. 8
Description
La présente invention concerne un carburateur à volet de depart pour moteur a combustion interne.
Dans un grand nombre de carburateurs utilisés actuelle-ment, le "starter" permettant le depart a froid du moteur est constitue par un mecanisme comprenant un volet de depart monte rotatif dans le corps du carbu-rateur en amont du dispositif de giclage d'essenceO
Lorsqu'on tire a fond le starter, le volet d'air se ferme completement et obture le corps du carburateur.
Des le demarrage du moteur, une capsule a membrane reliee au collecteur d'admission entrebaille le volet d'air grace a la depression regnant alors au collecteur d'admission en raison du tres faible degre d'ouverture du papillon des gaz. Apres cette phase de démarrage, on repousse partiellement le starter en vue du fonctionne-ment a froid. Ceci a pour effet de placer le volet d'air dans une position entrouverte intermediaire entre sa position de fermeture et sa position d'ouverture totale.
Bien entendu, la fermeture totale ou partielle du volet d'air a pour effet d'enrichir le melange air-essence fourni au moteur, cet enrichissement etant d'autant plus important que le volet d'air est plus fermeO
Il en resulte donc pour les vehicules automobiles equi-pes de tels carburateurs une surconsommation en fonc-tionnement à froid. Cette surconsommation est d'autant plus importante que le moteur est plus froid.
Or, des etudes statistiques ont montré qu'un tres grand nombre de ~= =
7'7~a~
véhicules~ notamment en milieu urbain~ étaient utilisés pour effectuer quotidiennement des tr~jets de quelques kilomètres, c'est-à-dire dans la zone la plus défavorable de la courbe A. Des économies substan-tielles de carburant pourraient donc être réalisées si l'on réduisait, lors du fonctionnement à froid, la surconsommation des nombreux véhi-cules automobiles équipés de carburateurs à volets de départ.
Le brevet français ~ 393 161 décrit un carburateur qui contribue à
apporter une solution a ce problème. Ce carburateur est du type com-prenant au moins un corps pourvu d'un dispositif de giclage dlessence,un volet d'air monté rotatif dans le corps en amont du dispositif de giclage, un papillon de commande de la charge du moteur monté rotatif dans le corps en aval du dispositif de giclage, des moyens élastiques sollicitant le volet d'air vers sa position de fermeture totale, un dispositif d'actionnement du volet sensible à la dépression régnant au collecteur d'admission, une tringlerie de liaison entre le dispositif sensible à la dépression et le volet d'air comprenant au moins une articulation, ledit dispositif d'actionnement sensible à la dépression et ladite tringlerie étant agencés pour permettre le basculement dudit volet entre sa position de fermeture totale et une position d'ouver-ture r~ir~le à l'encontre des moyens élastiques, et une came a action~
nement manuel montée rotative entre une première position, correspon-dant au démarrage à froid, où elle coopère avec ladite tringlerie pour limiter la course à l'ouverture du volet dans une position d'entre-baillement, au moins une seconde position, correspondant au fonction-nement à froid, où elle autorise le basculement du volet entre une position d'ouverture minimale et ladite position d'ouverture maximale et une *roisième position où elle maintient le vole-t d'air en position d'ouverture totale.
3n Toutefois, l'agencement de ce carburateur est relative~ent complexe et coûteux à réaliser car il comprend un grand nombre de pièces diffé-rentes mobiles les unes par rapport aux autresO L'invention vise à
réaliser un carburateur du type ci-dessus qui soit d'une construction particuiièrement simple et peu onéreuse.
~939a 1 ~67~
æ
A cet effet~ l'inventioll a pour objet un carburateur du type précité~
caractérisé en ce que la came comporte un appe~dice qui, dans la pre-mière position de la came~ es-t interposé dans le trajet de déplacement de l'articulation et qui, dans la seconde position de 1R came7 se trouve hors du trajet de déplacelnent de l'articulation. Ainsi~ dans la seconde position de la came, le dispositif d'actionnement sensible à
la dépression peut actionner le volet entre les positions d'ouverture minimale et maximale, et ceci au moyen d'un minimum de modifications par rapport à un carburateur conventionnel comme cela résultera de la suite de la description.
Suivant une caractéristique particulière de réalisation clu carbura-teur, la came comporte une première surface qui coopère avec l'articu-lation pour fixer la position d'ouverture minimale du volet dans la seconde position de la came et fixer la position d'ouverture totale du volet dans la troisième position de la came, et une seconde surface ménagée sur 11 appendice et qui coopère avec l'articulation pour fixer la position d'entreba1llemerlt du volet dans la première position de la came.
Suivant une autre caractéristique, la tringlerie est constituée par unebiellette reliée respectivement à une membrane mobile du dispositif sensible à la dépression et, par l'articulation, à un levier solidaire en rotation du volet d'air.
Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, la position dlou-verture maximale est laposition d'ouverture totale du volet.
D'autres caractéristiques et avantages del'invention ressortiront de la description qui vasuivre d'un mode de sa réalisation donné uniquement à
titre d'exemple et illustré par les dessins annexés sur lesquels :
- La fi~ure I est une vue schématique du mécanisme à volet de départ à
froid d'un carpurateur conventionnel, représentant ledit mécanisme dans la pcsition "repoussée" du starter ;
- La figure ~ est une vue analogueà la figurel représentant lemécanismedans laposition quiprécède ledémarrage àfroid7 lestarter étant tiréà fond ;
49398 ~ 1676 77~2 - La figure 3 représente le mécanisme dans la même po.s:ition du starter qu'à la figure 2~ mais immeùiatemellt après ].e demarra~e du moteur ;
- La figure ~ représente le mecanisme des figures 1 à 3 dans la posi-tion pal-tiellement repoussée du starter ;
- La figure 5 est une vue schématique d'un mécanismeà~olet de départ suivant l'inventioll représenté dans une position équivalente à celle de la figure 1 ;
- La figure 6 est une vue du mécanisme de la figure 5 représenté dans une position équivalente à celle de la figure 2 ;
- La figure 7 est une vue du mécanisme des figures 5 et 6 représenté
dans une position équivalente à celle de la figure 3 ;
- La figure 8 est une vue du mécanisme des figures 5 à 7 représenté
dans une position équivalente à celle de la figure 4 ;
- La figure 9 est un graphique montrant la courbeA de consommation d7unmoteur fonctionnant à froid avecun carburateur conventionnel~ la courbe B deconsommation du meme moteur équipé d'uncarburateuràmécanisme de départà froid suivant l'invention et la courbeC du même moteur après démarrage à chaud ; et - La f;gure 10 est une vue en coupe partielle d'un système particulier de réalisationpour l'application dela dépression du collecteur d'admis-sion à la capsule à dépression.
La figure 1 illustre schématiquement le mécanisme à volet de départ classique d'un carburateur dont on a représenté en traits fins le con-tour du corps 1, supposé transparent pour la clarté du dessinO Le corps 1 comporte Ull venturi 2 dans lequel est monté un dispositif de giclage de carburant 3. Ln aval du venturi 2~ un papil~on des gaz ~ est monté
~5 rotatîf autour d'un axe excentré 5 entre une position de fermeture com-plète délimitéeparune butée6 et une position ~.iouverture totaleO La ; rotation dupapillon 4 es-t commandeeparun levier7 auquel est accroché un ressort 8 sollicitant lepapillon 4 vers sa position de fermetureO
- ~ -Un volet d~air 9 pour le dép~rt à froid est également monté rotatif autour d'un axe excentré 10 dans le corps 1~ en amont du venturi 2.
Ce volet peut basculer entre une position de fermeture complète déli-mitee par une butée 11 et une position d'ouverture totale qui est 5 celle représentée à 1~ ~igure 1. L'axe 10 est solidaire d'une extrémité
d'un levier lZ qui commande les mouvements du volet d'air 9 entre ses positions ouverte et fermée. Un ressort 13 accroché au levier 12 sollicite le volet 9 vers sa position de fermeture.
L1autre extrémité du levier 12 est reliée par une tringlerie 1~ à la membraule 15 d'une capsule1~6 dont le volume intérieur est mis en communication par une canalisation 17 avec celui du collecteur d'a~mis-sion (non représenté) du moteur (également non représente) sur lequel est monté le carburateur. Lorsqu'une dépression r~gne au collecteur d'admission~ la membrane 15 est attirée vers l'intérieur de la capsule à l'encontre d'un ressort 18.
La tringlerie 14 comprend une première biellette 19 articulée à une extrémité sur le levier 12 et dont l'autre extrémité 20 est reçue 20 à coulissemen* dans une boutonnière 21 d'une seconde biellette 2Z
solidaire en translation de la membrane 15.
L'axe d'articulation 23 du levier 12 avec la bielette 19 est guidé
dans une lumière 2~ d'une came 25 articulée autour d'un axe 26 parallèle 25 aux axes 5, 10 et 23 Les mouvements de rotation de la came 25 autour de son axe 26 sont commandés par un levier 27 solidaire de l'axe 26 et une tringle 28 à actionnement manuel. Une partie du contour exté-rieur de la came 25 constitue une pre~ière surface de came D avec laquelle coopère llextremité libre du levier 7, tandis que les bords 30 opposés de la lumière2~ définissent deux autres surfaces de came E
et F avec lesquelles coopère l'extrémité du levier 12.
.
Dans la description qui va suivre du fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus~ on supposer~ que celui-ci équipe un moteur de 35 véhicule automobile, étant entendu que l'invention n'est pas limitée à une telle application. Avant le démarrage à froid du motelr~ le .
'19398 1 1676 7~
- 6 ~
véhicule etant à l~arrêt, le starter se trouve normale;nent repoussé à
fond, ce qui correspond a la position representée à la figure 1: le papillon des gaz 4 est alors cornplétement fermé et le volet de départ 9 complétement ouvert Préala~lement au démarrage, on tire le starter à fond, déplaçant ainsi la tringle 20 de la position de la figure 1 à celle de la figure 20 Il en résulte utle rotation du levier 27 dans le sens de la flèche F
et une rotation consecutive du même angle de la came 25 qui vient dans la position de la figure 2. Au cours de cette rotation, l'extré-mité 23 du levier 12 suit la surface de came E sous l'efîet de la traction exercee par le ressort 13, jusqu'à ce que le volet 9 arrive dans la position de fermeture délimitée par la butée 11 La venue en appui du volet 9 contre la butée 11 peut intervenir avant que la came ait achévé son mouvement de rotation de sorte que, comme représenté
à la figure 2, l'extrémite 23 du levier 12 peut se trouver légèrement décollée de la surface de came E. Les longueurs des biellettes 19 et 22 et de la boutonnière 21 sont telles que, dans cette position, la memb:ralle 15 étant complétement repoussée par le ressort 18, l'extré-mité 20 de la biellette se trouve en appui contre le fond de la bouton-nière 21, du coté de l'extrcmi-té libre de la biellette 22. Simulta-nément, au cours de la rotation de la came 25, la surface de came D
repousse progressivement le levier 7 pour entrou~ir le papillon des gaz 4 jusque dans la position de la figure 2.
Une fois que le moteur a démarré, une dépression se cree dans le collec~
teur d'admission, en aval du papillon des gaz 4, du fait que celui-ci n'est que faiblement entrouvertO Cette dépression est également appli-quée à la capsule 16 par la conduite 17 et attire la membrane 15 à
l~encontre du ressort 18~ Le déplacement de la membrane 15 entraine celui de l'articulation 23 de la biellette 19 avec le levier 121 jusqu'à ce que cette articulation vienne en butée contre la surface de came F de la lumière 26, comme représenté à la figure 3~ Ceci définit une position d'entrebaîllement du volet de dépar-t 9 qui assure un léger appauvrissement du mé.ange air/essence dès le démarrage du moteur et permet d'éviter son étou`fement immédia-tO Bien entendu, . .
'19398 ~ 1676 dalls cette position qui correspond au rcllellti accéléré~ la position de la came 25 n'a pas varié, le starter ~tant touJours tiré à fondO
Dès que le motellr a suffisammellt tourné après le demarrage~ 011 effectue une première "repoussée" du starter qui amène la came 25 dans la position représentée à la figure 4. Au cours de la rotation de la came ~ 259 la surface de came ~ repousse l~articulation 23 e-t fait tourner le - levier 12 et le volet dlair 9 jusque dans la position d~ouverture partielle de la figure il. I,e mélange air/essence fourni par le carbura-teur est alors plus pauvre que dans le cas du ralenti accelére de la figure 3, tout en étant encore sensiblement plus riche qu'en position complétement ouverte du volet d'air~ La rotation de la came 25 a par ailleurs en pour effet de permettre la fermeture du papillon ~ grâce au profil adapté de la surface de came Uc On constate que, dans cette position de la figure ~, la membraue est attirée à fond dans la capsule 16 sous l'effet de la dépression due à la fermeture du papillon des ga~. Cependant, le déplacement de la membrane n'a alors plus d'influence sur celui de l'articulation 23 et du volet 9 car c'est la boutonnière 21 qui se déplace par rapport à l'extrémité 20 de la biellette 19. En d'autres termes, à partir de cet instant~ le carburateur fournit au moteur un mélange de richesse relativement élevée, quelque soit le régime du moteur ~ralen-ti, accé-lération, décélération ou vitesse stabilisée). Cette richesse ne pourra être diminuée ~u'en repoussant manuellement le starter au fur et à
mesure que le moteur s'échauffe. Quand le moteur aura atteint une température normale de fonctionnement, le starter devra en principe être repoussé à fond et le ~olet 9 sera grand ouvert, comme représenté
à la figure 1.
On se reportera maintenant aux figures 5 à 8 qui représentent le mécanisme à volet de départ suivant l'invention dans différentes positions correspondant respectivement à celles des figures 1 à ~ et sur lesquelles les mêmes références numériques augmentées du nombre 100 ont été utilisées pour désigner des éléments analogues.
Ce mccanismc diffère (ll1 mi~cc~ gme classi(llle décrit precèdemmellt essentiellement par la forme de la clme ct la rerllisat;on de l'ensemble tringlerie-capsule Plus pr6cisément~ la carne lZ5 prcsente un contour extérieur dont une prcmicre partie constitue une su/face de came D' coopérant a-ec l'extrémité du levier 107 e-t jouant le même role que la surface de came D, a savoir entrouvrir le papillon 10~ lorsqlle le starter est tiré à fondO Par contre~ contrairement à la came 25, la c~ne 125 ne comporte pas de lumière mais un appendice 130 en forme de crochet dont le contour intérieur constitue une surface de came F' prolongeallt une autre surface de came E'. Cette surface de came E' joue le même rôle que la surface de came E et est définie par une seconde partie du contour extérieur de la came 125. D'autre part, la tringlerie 114 est une simple biellette articulée sur le levier en 123 et sur la membrane 115 de la capsule 116~ Comme cela ressor-tira de la suite de la description, la longueur de la biellette et la course de la membrane 115 Sollt adaptées pour permettre le basculement du volet io9 entre sa position de fermeture totale et sa position d'ouver-ture totale.
1a figure 5 montre le mécanisme dans la position o~ le starter est repoussé à fondc Dans cette position~ le mécallisme suivant l'invention joue exactement le même rôle que celui de la figure 1~ la surface de came E' maintenant le volet 109 en position d'ouverture totale~
Lorsque le starter est tiré à fond, préalablement au démarrage du moteur, le mécanisme prend la position de la figure 6D Le volet 109 est alors complètement fermé par la traction exercée par le ressort 113 tandis que le papillon 10~ est entrouvert par l'interaction entre la surface de came D' et le levier 107.
Dès le démarrage du moteur~ la dépression du collecteur d'admission est appliquée à la capsule 116 et la membrane 115 applique l'articulation 123 contre la surface de came F'o Le ~olet 109 prend alors une position entrebaîllée comme le montre la figure 7 Jusqu'i ce stade, le fonction-nement du mécanisme suivant l'invention est donc ~identique à celui du mécanisme classique~
~9391~ /
_ 9 _ A la premi~`~re "repoussé~l' du st,~rt~r, llappelldice 130~ qui joue ]e rôle de butée~ est escamotc prll' la rot,,tiorl de l l carne 125, comme le montre la l`i(Jure ~ en effet, dlns cette positioll de la c~me 125 le levier 11' est libre de blsculer en1re la position d'ouver-ture totale du volet de la figure ~3 et une position d'ouverture millilll,le délimitée par la venue en appui de l'articulation 123 contre la surfAce de came E'o Par conséquell-t, 1Ea position du volet de dép ~rt 109~ et donc l'enrichis-sement du mé]an~(~e~ ne depelldent plus uniquement de la position du starter"nais é~alement des conditions de fonctiollnement du moteurO
C'est ainsi oui~ au ralenti, en d~cclcration ou en vitesse stabilisée la dépression dans le collecteur d'adillissioll est for-t~ car l'ouver~
ture du papillon des ga7. est faible. Comlne reprcsente à la figure o~ la membralle 115 présente alors Ull dcbattement maximal et ouvre complétement le volet drair l09 L~ moteur~bien~-que froid, fonc-tionne avec un mélan~Je non enrichi identique à celui qui lui est fourni à chaud. Par contre,dès que, lors diune accélération ou en cô-te, le papillon des gaz est largement ouvert~ la dépression au collecteur d'admis~sion diminue rapidement et les ressorts 113 et 11~3, conve~
nablement dimensionnés$ rappellent immédiatement ~le volet 109 dans SEI position d'ouverture imposée par la r.~mpe E' qui correspond sensiblement à celle de la fi~ure 4. On retrouve alors les conditions d'enrichissement d'un carburateur ~lassique permettant au moteur encore Lroid de repondre a une forte char~e.
Contrairement au mécanisme classique dans lequel la membrane n'a plus aucun effet dès la premiere "repoussée"du starter~ 1EI membrane 115 du mécanisme suivallt l'invention continue à adapter la richesse du mel~l9e à la charge du moteur jusqu'à ce que le starter ait éte repoussc à fondO Le mecanisme suivant l'invention permet donc de réaliser des économies de carburant importantes en appauvri ssant le melange dans toutes les conditions où le moteur froid fonctionne sous faible chargeO La figure 9, qui représente des courbes de consom-mation en litres/100 km en fonction du kilomctra~e parco~lru après le démEIrra~e~ illustre l'économie ainsi reEIlisée: en effet, la courbe B
49398 1 ~676 ~77~az de consommation d'un moteur équipé d'un carburateur per-fectionné suivant l'invention apres démarrage à froid indique une consommation considérablement inférieure à
celle du même moteur fonctionnant dans les memes condi~
tions, mais avec un carburateur classique (A). La courbe C illustre la consornmation du même moteur apres démarrage à chaud~
Or, des études statistiques ont montré qu'un grand nombre de véhicules effec-tuaient chaque ~our uniquement un ou plusieurs trajets de quelques kilometres. ~ans ces condltions d'utilisation, l'économie de carburant apportée par le carburateur suivant l'invention par rapport à un carburateur classique est évaluée a environ ~0% .
On se reportera maintenant a la figure 10 qui montre, en coupe partielle, un mode particulier de réalisation du corps 101 de carburateur suivant l'invention monté sur un collecteur d'admission 131. Dans cet exemple, la canalisation 117 débouche par deux conduits en parallele 132 et 133 dans un conduit 134 qui communique avec le volume intérieur du collecteur d'admission 131. Le conduit 132 comporte un calibrage 135 tandis qu'un clapet unidirectionnel a bille 136 est interpose entre la canalisation 117 et le conduit 133.
En fonctionnement, au moment de l'ouverture du papillon 104, la dépression dans le collecteur d'admission 131 décrolt momentanément la dépression qui regne alors dans la capsule a dépression 116 souleve la bille 136, ce qui permet en retour de diminuer tres rapidement la depression au niveau de la capsule 116. En conséquence, la fermeture du volet 109 est tres rapide et permet d'assurer un enrichissement immediat du mélange pour faire face a la demande d'acceleration.
- lOa -Au contraire, lors de l'augmentation de la dépression dans le collecteur d'admission 131, l'application de cette dépression a la capsule 116 est ralentie par le calibrage 135, de sorte que l.a rapidite d'ouverture du volet 109 est diminuee, assurant ainsi un appauvrisse-ment progressif du mélangeO
Dans un grand nombre de carburateurs utilisés actuelle-ment, le "starter" permettant le depart a froid du moteur est constitue par un mecanisme comprenant un volet de depart monte rotatif dans le corps du carbu-rateur en amont du dispositif de giclage d'essenceO
Lorsqu'on tire a fond le starter, le volet d'air se ferme completement et obture le corps du carburateur.
Des le demarrage du moteur, une capsule a membrane reliee au collecteur d'admission entrebaille le volet d'air grace a la depression regnant alors au collecteur d'admission en raison du tres faible degre d'ouverture du papillon des gaz. Apres cette phase de démarrage, on repousse partiellement le starter en vue du fonctionne-ment a froid. Ceci a pour effet de placer le volet d'air dans une position entrouverte intermediaire entre sa position de fermeture et sa position d'ouverture totale.
Bien entendu, la fermeture totale ou partielle du volet d'air a pour effet d'enrichir le melange air-essence fourni au moteur, cet enrichissement etant d'autant plus important que le volet d'air est plus fermeO
Il en resulte donc pour les vehicules automobiles equi-pes de tels carburateurs une surconsommation en fonc-tionnement à froid. Cette surconsommation est d'autant plus importante que le moteur est plus froid.
Or, des etudes statistiques ont montré qu'un tres grand nombre de ~= =
7'7~a~
véhicules~ notamment en milieu urbain~ étaient utilisés pour effectuer quotidiennement des tr~jets de quelques kilomètres, c'est-à-dire dans la zone la plus défavorable de la courbe A. Des économies substan-tielles de carburant pourraient donc être réalisées si l'on réduisait, lors du fonctionnement à froid, la surconsommation des nombreux véhi-cules automobiles équipés de carburateurs à volets de départ.
Le brevet français ~ 393 161 décrit un carburateur qui contribue à
apporter une solution a ce problème. Ce carburateur est du type com-prenant au moins un corps pourvu d'un dispositif de giclage dlessence,un volet d'air monté rotatif dans le corps en amont du dispositif de giclage, un papillon de commande de la charge du moteur monté rotatif dans le corps en aval du dispositif de giclage, des moyens élastiques sollicitant le volet d'air vers sa position de fermeture totale, un dispositif d'actionnement du volet sensible à la dépression régnant au collecteur d'admission, une tringlerie de liaison entre le dispositif sensible à la dépression et le volet d'air comprenant au moins une articulation, ledit dispositif d'actionnement sensible à la dépression et ladite tringlerie étant agencés pour permettre le basculement dudit volet entre sa position de fermeture totale et une position d'ouver-ture r~ir~le à l'encontre des moyens élastiques, et une came a action~
nement manuel montée rotative entre une première position, correspon-dant au démarrage à froid, où elle coopère avec ladite tringlerie pour limiter la course à l'ouverture du volet dans une position d'entre-baillement, au moins une seconde position, correspondant au fonction-nement à froid, où elle autorise le basculement du volet entre une position d'ouverture minimale et ladite position d'ouverture maximale et une *roisième position où elle maintient le vole-t d'air en position d'ouverture totale.
3n Toutefois, l'agencement de ce carburateur est relative~ent complexe et coûteux à réaliser car il comprend un grand nombre de pièces diffé-rentes mobiles les unes par rapport aux autresO L'invention vise à
réaliser un carburateur du type ci-dessus qui soit d'une construction particuiièrement simple et peu onéreuse.
~939a 1 ~67~
æ
A cet effet~ l'inventioll a pour objet un carburateur du type précité~
caractérisé en ce que la came comporte un appe~dice qui, dans la pre-mière position de la came~ es-t interposé dans le trajet de déplacement de l'articulation et qui, dans la seconde position de 1R came7 se trouve hors du trajet de déplacelnent de l'articulation. Ainsi~ dans la seconde position de la came, le dispositif d'actionnement sensible à
la dépression peut actionner le volet entre les positions d'ouverture minimale et maximale, et ceci au moyen d'un minimum de modifications par rapport à un carburateur conventionnel comme cela résultera de la suite de la description.
Suivant une caractéristique particulière de réalisation clu carbura-teur, la came comporte une première surface qui coopère avec l'articu-lation pour fixer la position d'ouverture minimale du volet dans la seconde position de la came et fixer la position d'ouverture totale du volet dans la troisième position de la came, et une seconde surface ménagée sur 11 appendice et qui coopère avec l'articulation pour fixer la position d'entreba1llemerlt du volet dans la première position de la came.
Suivant une autre caractéristique, la tringlerie est constituée par unebiellette reliée respectivement à une membrane mobile du dispositif sensible à la dépression et, par l'articulation, à un levier solidaire en rotation du volet d'air.
Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, la position dlou-verture maximale est laposition d'ouverture totale du volet.
D'autres caractéristiques et avantages del'invention ressortiront de la description qui vasuivre d'un mode de sa réalisation donné uniquement à
titre d'exemple et illustré par les dessins annexés sur lesquels :
- La fi~ure I est une vue schématique du mécanisme à volet de départ à
froid d'un carpurateur conventionnel, représentant ledit mécanisme dans la pcsition "repoussée" du starter ;
- La figure ~ est une vue analogueà la figurel représentant lemécanismedans laposition quiprécède ledémarrage àfroid7 lestarter étant tiréà fond ;
49398 ~ 1676 77~2 - La figure 3 représente le mécanisme dans la même po.s:ition du starter qu'à la figure 2~ mais immeùiatemellt après ].e demarra~e du moteur ;
- La figure ~ représente le mecanisme des figures 1 à 3 dans la posi-tion pal-tiellement repoussée du starter ;
- La figure 5 est une vue schématique d'un mécanismeà~olet de départ suivant l'inventioll représenté dans une position équivalente à celle de la figure 1 ;
- La figure 6 est une vue du mécanisme de la figure 5 représenté dans une position équivalente à celle de la figure 2 ;
- La figure 7 est une vue du mécanisme des figures 5 et 6 représenté
dans une position équivalente à celle de la figure 3 ;
- La figure 8 est une vue du mécanisme des figures 5 à 7 représenté
dans une position équivalente à celle de la figure 4 ;
- La figure 9 est un graphique montrant la courbeA de consommation d7unmoteur fonctionnant à froid avecun carburateur conventionnel~ la courbe B deconsommation du meme moteur équipé d'uncarburateuràmécanisme de départà froid suivant l'invention et la courbeC du même moteur après démarrage à chaud ; et - La f;gure 10 est une vue en coupe partielle d'un système particulier de réalisationpour l'application dela dépression du collecteur d'admis-sion à la capsule à dépression.
La figure 1 illustre schématiquement le mécanisme à volet de départ classique d'un carburateur dont on a représenté en traits fins le con-tour du corps 1, supposé transparent pour la clarté du dessinO Le corps 1 comporte Ull venturi 2 dans lequel est monté un dispositif de giclage de carburant 3. Ln aval du venturi 2~ un papil~on des gaz ~ est monté
~5 rotatîf autour d'un axe excentré 5 entre une position de fermeture com-plète délimitéeparune butée6 et une position ~.iouverture totaleO La ; rotation dupapillon 4 es-t commandeeparun levier7 auquel est accroché un ressort 8 sollicitant lepapillon 4 vers sa position de fermetureO
- ~ -Un volet d~air 9 pour le dép~rt à froid est également monté rotatif autour d'un axe excentré 10 dans le corps 1~ en amont du venturi 2.
Ce volet peut basculer entre une position de fermeture complète déli-mitee par une butée 11 et une position d'ouverture totale qui est 5 celle représentée à 1~ ~igure 1. L'axe 10 est solidaire d'une extrémité
d'un levier lZ qui commande les mouvements du volet d'air 9 entre ses positions ouverte et fermée. Un ressort 13 accroché au levier 12 sollicite le volet 9 vers sa position de fermeture.
L1autre extrémité du levier 12 est reliée par une tringlerie 1~ à la membraule 15 d'une capsule1~6 dont le volume intérieur est mis en communication par une canalisation 17 avec celui du collecteur d'a~mis-sion (non représenté) du moteur (également non représente) sur lequel est monté le carburateur. Lorsqu'une dépression r~gne au collecteur d'admission~ la membrane 15 est attirée vers l'intérieur de la capsule à l'encontre d'un ressort 18.
La tringlerie 14 comprend une première biellette 19 articulée à une extrémité sur le levier 12 et dont l'autre extrémité 20 est reçue 20 à coulissemen* dans une boutonnière 21 d'une seconde biellette 2Z
solidaire en translation de la membrane 15.
L'axe d'articulation 23 du levier 12 avec la bielette 19 est guidé
dans une lumière 2~ d'une came 25 articulée autour d'un axe 26 parallèle 25 aux axes 5, 10 et 23 Les mouvements de rotation de la came 25 autour de son axe 26 sont commandés par un levier 27 solidaire de l'axe 26 et une tringle 28 à actionnement manuel. Une partie du contour exté-rieur de la came 25 constitue une pre~ière surface de came D avec laquelle coopère llextremité libre du levier 7, tandis que les bords 30 opposés de la lumière2~ définissent deux autres surfaces de came E
et F avec lesquelles coopère l'extrémité du levier 12.
.
Dans la description qui va suivre du fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus~ on supposer~ que celui-ci équipe un moteur de 35 véhicule automobile, étant entendu que l'invention n'est pas limitée à une telle application. Avant le démarrage à froid du motelr~ le .
'19398 1 1676 7~
- 6 ~
véhicule etant à l~arrêt, le starter se trouve normale;nent repoussé à
fond, ce qui correspond a la position representée à la figure 1: le papillon des gaz 4 est alors cornplétement fermé et le volet de départ 9 complétement ouvert Préala~lement au démarrage, on tire le starter à fond, déplaçant ainsi la tringle 20 de la position de la figure 1 à celle de la figure 20 Il en résulte utle rotation du levier 27 dans le sens de la flèche F
et une rotation consecutive du même angle de la came 25 qui vient dans la position de la figure 2. Au cours de cette rotation, l'extré-mité 23 du levier 12 suit la surface de came E sous l'efîet de la traction exercee par le ressort 13, jusqu'à ce que le volet 9 arrive dans la position de fermeture délimitée par la butée 11 La venue en appui du volet 9 contre la butée 11 peut intervenir avant que la came ait achévé son mouvement de rotation de sorte que, comme représenté
à la figure 2, l'extrémite 23 du levier 12 peut se trouver légèrement décollée de la surface de came E. Les longueurs des biellettes 19 et 22 et de la boutonnière 21 sont telles que, dans cette position, la memb:ralle 15 étant complétement repoussée par le ressort 18, l'extré-mité 20 de la biellette se trouve en appui contre le fond de la bouton-nière 21, du coté de l'extrcmi-té libre de la biellette 22. Simulta-nément, au cours de la rotation de la came 25, la surface de came D
repousse progressivement le levier 7 pour entrou~ir le papillon des gaz 4 jusque dans la position de la figure 2.
Une fois que le moteur a démarré, une dépression se cree dans le collec~
teur d'admission, en aval du papillon des gaz 4, du fait que celui-ci n'est que faiblement entrouvertO Cette dépression est également appli-quée à la capsule 16 par la conduite 17 et attire la membrane 15 à
l~encontre du ressort 18~ Le déplacement de la membrane 15 entraine celui de l'articulation 23 de la biellette 19 avec le levier 121 jusqu'à ce que cette articulation vienne en butée contre la surface de came F de la lumière 26, comme représenté à la figure 3~ Ceci définit une position d'entrebaîllement du volet de dépar-t 9 qui assure un léger appauvrissement du mé.ange air/essence dès le démarrage du moteur et permet d'éviter son étou`fement immédia-tO Bien entendu, . .
'19398 ~ 1676 dalls cette position qui correspond au rcllellti accéléré~ la position de la came 25 n'a pas varié, le starter ~tant touJours tiré à fondO
Dès que le motellr a suffisammellt tourné après le demarrage~ 011 effectue une première "repoussée" du starter qui amène la came 25 dans la position représentée à la figure 4. Au cours de la rotation de la came ~ 259 la surface de came ~ repousse l~articulation 23 e-t fait tourner le - levier 12 et le volet dlair 9 jusque dans la position d~ouverture partielle de la figure il. I,e mélange air/essence fourni par le carbura-teur est alors plus pauvre que dans le cas du ralenti accelére de la figure 3, tout en étant encore sensiblement plus riche qu'en position complétement ouverte du volet d'air~ La rotation de la came 25 a par ailleurs en pour effet de permettre la fermeture du papillon ~ grâce au profil adapté de la surface de came Uc On constate que, dans cette position de la figure ~, la membraue est attirée à fond dans la capsule 16 sous l'effet de la dépression due à la fermeture du papillon des ga~. Cependant, le déplacement de la membrane n'a alors plus d'influence sur celui de l'articulation 23 et du volet 9 car c'est la boutonnière 21 qui se déplace par rapport à l'extrémité 20 de la biellette 19. En d'autres termes, à partir de cet instant~ le carburateur fournit au moteur un mélange de richesse relativement élevée, quelque soit le régime du moteur ~ralen-ti, accé-lération, décélération ou vitesse stabilisée). Cette richesse ne pourra être diminuée ~u'en repoussant manuellement le starter au fur et à
mesure que le moteur s'échauffe. Quand le moteur aura atteint une température normale de fonctionnement, le starter devra en principe être repoussé à fond et le ~olet 9 sera grand ouvert, comme représenté
à la figure 1.
On se reportera maintenant aux figures 5 à 8 qui représentent le mécanisme à volet de départ suivant l'invention dans différentes positions correspondant respectivement à celles des figures 1 à ~ et sur lesquelles les mêmes références numériques augmentées du nombre 100 ont été utilisées pour désigner des éléments analogues.
Ce mccanismc diffère (ll1 mi~cc~ gme classi(llle décrit precèdemmellt essentiellement par la forme de la clme ct la rerllisat;on de l'ensemble tringlerie-capsule Plus pr6cisément~ la carne lZ5 prcsente un contour extérieur dont une prcmicre partie constitue une su/face de came D' coopérant a-ec l'extrémité du levier 107 e-t jouant le même role que la surface de came D, a savoir entrouvrir le papillon 10~ lorsqlle le starter est tiré à fondO Par contre~ contrairement à la came 25, la c~ne 125 ne comporte pas de lumière mais un appendice 130 en forme de crochet dont le contour intérieur constitue une surface de came F' prolongeallt une autre surface de came E'. Cette surface de came E' joue le même rôle que la surface de came E et est définie par une seconde partie du contour extérieur de la came 125. D'autre part, la tringlerie 114 est une simple biellette articulée sur le levier en 123 et sur la membrane 115 de la capsule 116~ Comme cela ressor-tira de la suite de la description, la longueur de la biellette et la course de la membrane 115 Sollt adaptées pour permettre le basculement du volet io9 entre sa position de fermeture totale et sa position d'ouver-ture totale.
1a figure 5 montre le mécanisme dans la position o~ le starter est repoussé à fondc Dans cette position~ le mécallisme suivant l'invention joue exactement le même rôle que celui de la figure 1~ la surface de came E' maintenant le volet 109 en position d'ouverture totale~
Lorsque le starter est tiré à fond, préalablement au démarrage du moteur, le mécanisme prend la position de la figure 6D Le volet 109 est alors complètement fermé par la traction exercée par le ressort 113 tandis que le papillon 10~ est entrouvert par l'interaction entre la surface de came D' et le levier 107.
Dès le démarrage du moteur~ la dépression du collecteur d'admission est appliquée à la capsule 116 et la membrane 115 applique l'articulation 123 contre la surface de came F'o Le ~olet 109 prend alors une position entrebaîllée comme le montre la figure 7 Jusqu'i ce stade, le fonction-nement du mécanisme suivant l'invention est donc ~identique à celui du mécanisme classique~
~9391~ /
_ 9 _ A la premi~`~re "repoussé~l' du st,~rt~r, llappelldice 130~ qui joue ]e rôle de butée~ est escamotc prll' la rot,,tiorl de l l carne 125, comme le montre la l`i(Jure ~ en effet, dlns cette positioll de la c~me 125 le levier 11' est libre de blsculer en1re la position d'ouver-ture totale du volet de la figure ~3 et une position d'ouverture millilll,le délimitée par la venue en appui de l'articulation 123 contre la surfAce de came E'o Par conséquell-t, 1Ea position du volet de dép ~rt 109~ et donc l'enrichis-sement du mé]an~(~e~ ne depelldent plus uniquement de la position du starter"nais é~alement des conditions de fonctiollnement du moteurO
C'est ainsi oui~ au ralenti, en d~cclcration ou en vitesse stabilisée la dépression dans le collecteur d'adillissioll est for-t~ car l'ouver~
ture du papillon des ga7. est faible. Comlne reprcsente à la figure o~ la membralle 115 présente alors Ull dcbattement maximal et ouvre complétement le volet drair l09 L~ moteur~bien~-que froid, fonc-tionne avec un mélan~Je non enrichi identique à celui qui lui est fourni à chaud. Par contre,dès que, lors diune accélération ou en cô-te, le papillon des gaz est largement ouvert~ la dépression au collecteur d'admis~sion diminue rapidement et les ressorts 113 et 11~3, conve~
nablement dimensionnés$ rappellent immédiatement ~le volet 109 dans SEI position d'ouverture imposée par la r.~mpe E' qui correspond sensiblement à celle de la fi~ure 4. On retrouve alors les conditions d'enrichissement d'un carburateur ~lassique permettant au moteur encore Lroid de repondre a une forte char~e.
Contrairement au mécanisme classique dans lequel la membrane n'a plus aucun effet dès la premiere "repoussée"du starter~ 1EI membrane 115 du mécanisme suivallt l'invention continue à adapter la richesse du mel~l9e à la charge du moteur jusqu'à ce que le starter ait éte repoussc à fondO Le mecanisme suivant l'invention permet donc de réaliser des économies de carburant importantes en appauvri ssant le melange dans toutes les conditions où le moteur froid fonctionne sous faible chargeO La figure 9, qui représente des courbes de consom-mation en litres/100 km en fonction du kilomctra~e parco~lru après le démEIrra~e~ illustre l'économie ainsi reEIlisée: en effet, la courbe B
49398 1 ~676 ~77~az de consommation d'un moteur équipé d'un carburateur per-fectionné suivant l'invention apres démarrage à froid indique une consommation considérablement inférieure à
celle du même moteur fonctionnant dans les memes condi~
tions, mais avec un carburateur classique (A). La courbe C illustre la consornmation du même moteur apres démarrage à chaud~
Or, des études statistiques ont montré qu'un grand nombre de véhicules effec-tuaient chaque ~our uniquement un ou plusieurs trajets de quelques kilometres. ~ans ces condltions d'utilisation, l'économie de carburant apportée par le carburateur suivant l'invention par rapport à un carburateur classique est évaluée a environ ~0% .
On se reportera maintenant a la figure 10 qui montre, en coupe partielle, un mode particulier de réalisation du corps 101 de carburateur suivant l'invention monté sur un collecteur d'admission 131. Dans cet exemple, la canalisation 117 débouche par deux conduits en parallele 132 et 133 dans un conduit 134 qui communique avec le volume intérieur du collecteur d'admission 131. Le conduit 132 comporte un calibrage 135 tandis qu'un clapet unidirectionnel a bille 136 est interpose entre la canalisation 117 et le conduit 133.
En fonctionnement, au moment de l'ouverture du papillon 104, la dépression dans le collecteur d'admission 131 décrolt momentanément la dépression qui regne alors dans la capsule a dépression 116 souleve la bille 136, ce qui permet en retour de diminuer tres rapidement la depression au niveau de la capsule 116. En conséquence, la fermeture du volet 109 est tres rapide et permet d'assurer un enrichissement immediat du mélange pour faire face a la demande d'acceleration.
- lOa -Au contraire, lors de l'augmentation de la dépression dans le collecteur d'admission 131, l'application de cette dépression a la capsule 116 est ralentie par le calibrage 135, de sorte que l.a rapidite d'ouverture du volet 109 est diminuee, assurant ainsi un appauvrisse-ment progressif du mélangeO
Claims (5)
1. Carburateur comprenant au moins un corps pourvu d'un dispositif de giclage d'essence, un volet d'air monté rotatif dans le corps en amont du dispositif de giclage, un papillon de commande de la charge du mo-teur monté rotatif dans le corps en aval du dispositif de giclage, des moyens élastiques sollicitant le volet d'air vers sa position de fermeture totale, un disposi-tif d'actionnement du volet sensible à la dépression régnant au collecteur d'admission, une tringlerie de liaison entre le dispositif sensible à la dépression et le volet d'air comprenant au moins une articulation, ledit dispositif d'actionnement sensible à la dépression et ladite tringlerie étant agencés pour permettre le bas-culement dudit volet entre sa position de fermeture totale et une position d'ouverture maximale à l'en-contre des moyens élastiques, et une came à actionne-ment manuel montée rotative entre une première position, correspondant au démarrage à froid, où elle coopère avec ladite tringlerie pour limiter la course à l'ouver-ture du volet dans une position d'entrebaîllement, au moins une seconde position, correspondant au fonc-tionnement à froid, où elle autorise le basculement du volet entre une position d'ouverture minimale et ladite position d'ouverture maximale le et une troisième position où elle maintient le volet d'air en position d'ouverture totale, caractérisé en ce que la came comporte un appendice qui, dans la première position de la came, est interposé dans le trajet de déplacement de l'arti-culation et qui, dans la seconde position de la came, se trouve hors du trajet de déplacement de l'articula-tion.
2. Carburateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la came comporte une première surface qui coopère avec l'articulation pour fixer la position d'ouverture minimale du volet dans la seconde position de la came et fixer la position d'ouverture totale du volet dans la troisième position de la came, et une seconde surface ménagée sur l'appendice et qui coopère avec l'articulation pour fixer la position d'entrebaîllement du volet dans la première position de la came.
3. Carburateur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la tringle-rie est constituée par une biellette reliée respective-ment à une membrane mobile du dispositif sensible à la dépression et, par l'articulation, à un levier solidaire en rotation du volet d'air.
4. Carburateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la position d'ouverture maximale est la position d'ouverture totale du volet.
5. Carburateur selon l'une des revendica-tions 1 et 2, caractérisé en ce que la capsule à dépres-sion communique avec le volume intérieur du collecteur d'admission par l'intermédiaire de deux conduits en parallèle comportant, l'un un calibrage et l'autre un clapet unidirectionnel qui coopèrent pour assurer un ralentissement à l'ouverture du volet d'air.
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