CH646494A5 - Carburateur auxiliaire pour moteur a combustion interne. - Google Patents

Description

La présente invention concerne un carburateur auxiliaire de démarrage pour moteur à combustion interne, agencé pour délivrer au moteur, par l'intermédiaire d'au moins un injecteur, un carburant auxiliaire à partir d'un réservoir contenant ledit carburant sous forme liquide avec un gaz expulseur sous pression chimiquement inerte vis-à-vis dudit carburant liquide, le réservoir possédant un orifice d'expulsion muni d'une soupape de retenue normalement maintenue en position de fermeture, le carburateur auxiliaire étant agencé pour que le réservoir soit situé à sa partie inférieure.

Les carburateurs auxiliaires de démarrage de ce type fonctionnent généralement à l'aide d'un gaz auxiliaire propulseur.

Toutefois, ces carburateurs auxiliaires sont relativement encombrants et, lorsqu'ils sont équipés de leur réservoir amovible de carburant auxiliaire, ils sont difficilement logeables à bord d'un véhicule automobile tel qu'un camion où la place libre est réduite.

En outre, beaucoup des modèles connus de carburateurs auxiliaires, commandés à l'aide d'une bobine électromagnétique alimentée par une batterie, ne sont pas capables d'un fonctionnement correct sous des températures très basses (de l'ordre par exemple de —30 à

— 35°C), alors que la puissance disponible aux bornes de la batterie est trop faible (environ un tiers seulement de la puissance disponible à température normale) pour l'excitation convenable de la bobine électromagnétique.

L'invention a donc pour but de perfectionner les carburateurs auxiliaires de démarrage du genre envisagé, de manière qu'ils fonctionnent de façon plus satisfaisante que par le passé, en particulier sous des températures basses, et de manière qu'ils soient plus compacts que les carburateurs actuels, et donc plus facilement logeables dans un véhicule automobile tel qu'un camion, par exemple dans ou sous le tableau de bord.

A ces fins, le carburateur selon l'invention, comprend dans l'ordre indiqué, du bas vers le haut du carburateur auxiliaire disposé en position de fonctionnement:

— une chambre inférieure en communication avec l'orifice d'expulsion du réservoir,

— un orifice de sortie du carburateur auxiliaire communiquant avec la chambre inférieure,

— des moyens obturateurs aptes à obturer sélectivement ledit orifice de sortie, sous l'action de moyens de commande,

— une tubulure mobile dont l'extrémité inférieure débouche dans la chambre inférieure et est agencée pour constituer les moyens de commande des moyens obturateurs, la tubulure étant apte à occuper au moins une première position de repos dans laquelle son extrémité inférieure ne coopère pas avec la soupape de retenue du réservoir et une seconde position dans laquelle elle agit sur la soupape de retenue pour ouvrir l'orifice" du réservoir,

— un orifice d'entrée du carburant dans le carburateur porté par l'extrémité inférieure de la tubulure et coopérant avec l'orifice du réservoir lorsque la tubulure occupe sa seconde position fonctionnelle,

— une bobine électromagnétique pour commander le déplacement de la tubulure de sa première à sa seconde position fonctionnelle, la bobine possédant un noyau solidaire de la tubulure et traversé par celle-ci,

— des premiers moyens de rappel pour rappeler la tubulure de sa seconde à sa première position fonctionnelle lorsque la bobine électromagnétique n'est pas excitée,

— une enceinte fermée,

— un piston mobile à l'intérieur de l'enceinte pour délimiter dans celle-ci une chambre supérieure à volume variable, dans laquelle débouche l'extrémité supérieure de la tubulure, et

— des seconds moyens de rappel agissant sur le piston pour que le volume variable de la chambre supérieure soit minimal lorsque le carburateur n'est pas en fonctionnement,

l'ensemble des organes susmentionnés, à l'exception de l'orifice de sortie du carburateur auxiliaire, étant coaxiaux.

On obtient ainsi un carburateur auxiliaire particulièrement compact et de faible encombrement, qu'il est possible de loger dans

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un espace libre de petites dimensions sous le capot moteur, voire même dans ou sous le tableau de bord d'un véhicule automobile tel qu'un camion. Dans ce dernier cas, le carburateur auxiliaire est situé directement à portée de main du conducteur et il n'est plus nécessaire de prévoir des organes d'actionnement à distance. En outre, le remplacement du réservoir amovible de carburant se trouve facilité et peut être effectué plus rapidement.

Par ailleurs, la consommation de puissance électrique provoquée par l'excitation de la bobine électromagnétique n'a lieu que pour le remplissage de la chambre, le refoulement de la dose de carburant étant effectué uniquement sous l'action des seconds moyens de rappel. De ce fait, le prélèvement de puissance électrique sur la batterie d'alimentation se produit avant la mise en marche du démarreur entraînant le moteur. Il y a donc un étalement dans le temps de la puissance prélevée sur la batterie, ce qui autorise le démarrage d'un moteur même par températures très basses, alors qu'environ le tiers seulement de la puissance nominale de la batterie est disponible.

Un tel mode de fonctionnement, particulièrement avantageux, devient impératif lorsque la commande de mise en marche du moteur est agencée de manière telle que tous les auxiliaires électriques (par exemple phares d'un véhicule) sont coupés lorsque le démarreur est excité.

D'un autre côté, du fait que le refoulement de la dose.de carburant résulte de l'action des seconds moyens de rappel, la pression d'injection du carburant reste sensiblement la même à chaque fonctionnement et demeure indépendante du taux de remplissage du réservoir.

Grâce à ces dispositions, on alimente de façon optimale le ou les injecteurs et on est donc assuré d'un démarrage rapide du moteur dans des conditions de température particulièrement défavorables, en même temps qu'on évite que la phase de démarrage, en se prolongeant, provoque une décharge complète de la batterie.

Dans un mode de réalisation préféré, on prévoit une butée réglable pour limiter la course du piston. Il est ainsi possible de réaliser un appareil unique utilisable pour des moteurs de puissances différentes, la quantité de carburant auxiliaire injecté au démarrage étant ajustée en fonction de la puissance du moteur par un réglage approprié de la butée.

De façon avantageuse, tous les joints d'étanchéité associés à des pièces mobiles entraînées par la bobine électromagnétique sont des joints à lèvres, grâce à quoi on réduit à un minimum les frottements s'opposant au déplacement de la tige, et donc la puissance prélevée sur la batterie. En outre, de tels joints conviennent particulièrement bien pour équiper des appareils devant fonctionner sous des températures très basses.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, dans laquelle on se réfère, à titre d'exemple, aux dessins annexés sur lesquels:

— la fig. 1 représente, en coupe, un carburateur auxiliaire agencé conformément à l'invention,

— les fig. 2 et 3 représentent deux modes de réalisation d'injec-teurs conformes à l'invention, et

— la fig. 4 représente, à plus grande échelle, un détail des injecteurs des fig. 2 et 3.

Comme représenté à la fig. 1, le carburateur auxiliaire 1 de l'invention comprend un carter 2 abritant, dans sa partie centrale, une bobine électromagnétique 3 reliée (de façon non représentée) à des bornes 4 de raccordement à un circuit électrique d'alimentation relié à une source électrique continue, généralement une batterie d'accumulateurs (non représentée).

Le noyau mobile 5 de la bobine est traversé par une tige creuse 6 qui est solidaire du noyau et qui dépasse de part et d'autre de celui-ci.

La partie inférieure de la tige 6 est engagée dans un logement 7 pratiqué dans le carter, logement qui présente un orifice inférieur constituant l'orifice d'entrée 8 du carburateur et un orifice latéral constituant l'orifice de sortie 9 du carburateur.

L'orifice de sortie 9 est muni de moyens obturateurs qui comprennent, d'une part, une gorge annulaire 10 creusée dans la tige 6 vers l'extrémité inférieure de celle-ci et, d'autre part, un joint annulaire à lèvres 11 entourant la tige et disposé entre l'orifice de sortie 9 et l'orifice d'entrée 8. Les formes et les dimensions respectives du joint 11 et de la gorge 10 sont telles que, dans la position haute ou position d'injection ou de repos représentée à la fig. 1 (qui sera explicitée ultérieurement), le joint 11 ne soit pas en appui contre les flancs de la gorge 10, l'orifice de sortie 9 étant alors en communication avec le logement 7. Par contre, lorsque la tige est complètement descendue (position de dosage), le joint 11 est en appui contre la tige 6 et isole de façon étanche l'orifice de sortie 9 du logement 7.

L'orifice d'entrée 8 débouche dans une cavité 12 agencée pour recevoir la tête d'un réservoir 13 amovible. La solidarisation du réservoir au carburateur peut être effectuée de toute manière connue.

Le réservoir 13 contient un carburant approprié sous forme liquide avec un gaz expulseur sous pression chimiquement inerte vis-à-vis du carburant liquide. De façon avantageuse, il s'agit d'un mélange aérosol, constitué par un composé butane-propane (carburant) et d'azote (gaz propulseur).

Le réservoir 13 comporte un orifice à sa partie supérieure, lequel est muni d'une soupape de retenue 14 (dont seule la partie extérieure du doigt d'actionnement est visible sur la fig. 1).

Par ailleurs, on notera qu'un ressort 15, coaxial à la tige 6, est interposé entre l'extrémité inférieure du noyau 5 et la partie du carter délimitant le logement 7.

A sa partie supérieure, la tige 6 est engagée dans une pièce en forme de cloche 16 faisant saillie à l'intérieur d'une chambre 17 étanche et délimitée par les parties hautes du carter 2.

La pièce en forme de cloche 16 présente des ouvertures 18 faisant communiquer la tige 6 avec la chambre 17. Ces ouvertures 18 sont situées à la base de la pièce en forme de cloche 16, de telle manière que, l'appareil étant installé dans sa position verticale de fonctionnement, le carburant auxiliaire puisse être expulsé avant le gaz propulseur.

Dans la chambre 17 est disposé un piston 19 repoussé, sous l'action d'un ressort 20, dans une position où le volume utile de la chambre 17 est minimal.

Dans la paroi de fond 21 du carter est disposée une butée 22 qui limite le déplacement du piston à une valeur prédéterminée. La butée 22 est rendue réglable de toute manière appropriée: dans le mode de réalisation représenté, la butée est réglable par bonds; à cette fin, elle est réalisée sous la forme d'un axe muni de gorges annulaires 23 dans l'une desquelles est engagée une pièce de blocage 24.

Des joints d'étanchéité sont prévus aux extrémités de la tige 6 et entre le piston et la paroi de la chambre: pour diminuer les frottements et minimiser la puissance électrique à prélever sur la batterie pour le fonctionnement du carburateur, les joints sont des joints à lèvres, comme représenté. De plus, de tels joints, constitués par exemple en Rilsan, continuent à assurer leur fonction sous des températures très basses de l'ordre de —30 à — 35°C, ce qui ne pourrait avoir lieu avec des joints toriques.

Le fonctionnement du carburateur auxiliaire de la fig. 1 est le suivant.

Au repos, les pièces occupent les positions représentées à la fig. 1.

Lorsqu'on ferme le circuit électrique d'alimentation de la bobine électromagnétique 3, le noyau 5 entraîne la tige 6 vers sa position extrême inférieure (position de dosage), en comprimant le ressort 15. La tige 6 appuie sur le doigt d'actionnement de la soupape de retenue 14 du réservoir 13 et du mélange sous pression, passe dans le logement 7, traverse la tige 6 qui est creuse et parvient, via les ouvertures 18, dans la chambre 17.

Sous l'effort dû à la pression du mélange et supérieur à la force du ressort 20, le piston 19 remonte dans la chambre jusqu'à venir en appui contre la butée 22.

La durée de remplissage de la chambre 17 est variable et dépend, d'une part, de la position de la butée 22 et, d'autre part, de la pres5

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sion du mélange; à titre d'exemple, cette durée est typiquement de l'ordre de 2 à 5 s.

L'utilisateur met alors en marche le démarreur du moteur en même temps qu'il ouvre le circuit électrique d'excitation de la bobine 3. Le noyau 5 est ramené à sa position initiale sous l'action s de ressort 15 et la tige 6 reprend sa position représentée à la fig. 1. La soupape de retenue 14, qui n'est plus sollicitée par la tige 10,

revient en position de fermeture et isole le réservoir 13.

L'orifice de sortie 9 étant à nouveau en communication avec le logement 7, le mélange contenu dans la chambre 17, maintenu sous io pression sous l'action du ressort 20, est refoulé vers l'orifice de sortie 9, via les ouvertures 18, la tige creuse 6 et le logement 7, et amené à un injecteur par une tubulure raccordée à l'orifice 9 (non représentée).

La fig. 2 représente un injecteur 25 agencé de toute façon appro- is priée pour sa fixation sur la paroi 26 d'un collecteur. L'injecteur 25 est muni, à son extrémité libre (extrémité inférieure sur la fig. 2), d'un pan coupé 27 dans lequel débouche l'orifice d'injection et formant avec l'axe 28 de l'injecteur un angle a tel que, pour un diamètre donné de l'orifice d'injection et pour une pression d'injection 20 donnée, le cône de pulvérisation 29 du carburant auxiliaire possède une génératrice 30 — celle qui est la plus proche de la paroi du collecteur (génératrice supérieure sur la fig. 2) — qui soit parallèle au collecteur, de manière à éviter que du carburant soit pulvérisé sur la paroi 26 et s'y condense. 25

La fig. 3 représente un autre type d'injecteur muni de deux pans inclinés 27a et 27b disposés symétriquement par rapport à l'axe de symétrie 28. Les génératrices 30a et 30b des cônes de pulvérisation 29a et 29b respectivement sont parallèles au collecteur et donc aproximativement alignées.

La saillie de l'injecteur dans le collecteur, c'est-à-dire la distance d entre la paroi du collecteur et l'orifice d'injection, est pratiquement indifférente. Il est alors possible de n'utiliser qu'un seul et même type d'injecteur pour des moteurs de puissances différentes. En outre, la distance susmentionnée d peut être rendue relativement faible de manière que cet injecteur auxiliaire, en saillie dans le collecteur, ne provoque qu'une perturbation moindre de l'écoulement du mélange en fonctionnement normal.

On notera que le fonctionnement correct de l'injecteur repose essentiellement sur la reproductibilité des conditions de fonctionnement, c'est-à-dire essentiellement de la pression d'injection. Il en résulte qu'un tel injecteur se révélera particulièrement avantageux en combinaison avec des carburateurs délivrant un carburant sous une pression approximativement constante, comme c'est le cas pour le carburateur auxiliaire.

Enfin, on prévoit d'équiper l'injecteur avec un système déflecteur constitué, comme représenté à la fig. 4, par une pastille 31, destinée à être accolée contre la face intérieure du pan coupé 27 des fig. 2 et 3, et portant, sur sa face 32 tournée vers l'extérieur de l'injecteur, des parois 33 enroulées en spirale s'étendant entre un orifice central 34 et le bord périphérique 35 de la pastille. Les parois 33 peuvent soit être en saillie sur la pastille, soit au contraire délimiter une rainure creusée dans la pastille.

Ces moyens déflecteurs permettent de créer, dans le carburant injecté dans le collecteur, un mouvement tourbillonnaire favorisant son mélange avec l'air et avec le carburant principal.

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Claims (6)

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1. Carburateur auxiliaire de démarrage pour moteur à combustion interne, agencé pour délivrer au moteur, par l'intermédiaire d'au moins un injecteur, un carburant auxiliaire à partir d'un réservoir contenant ledit carburant sous forme liquide avec un gaz expul-seur sous pression chimiquement inerte vis-à-vis dudit carburant liquide, le réservoir possédant un orifice d'expulsion muni d'une soupape de retenue normalement maintenue en position de fermeture, le carburateur auxiliaire étant agencé pour que le réservoir soit situé à sa partie inférieure, caractérisé en ce qu'il comprend dans l'ordre indiqué, du bas vers le haut du carburateur auxiliaire disposé en position de fonctionnement:

— une chambre inférieure en communication avec l'orifice d'expulsion du réservoir,

— un orifice de sortie du carburateur auxiliaire communiquant avec la chambre inférieure,

— des moyens obturateurs aptes à obturer sélectivement ledit orifice de sortie, sous l'action de moyens de commande,

—• une tubulure mobile dont l'extrémité inférieure débouche dans la chambre inférieure et est agencée pour constituer les moyens de commande des moyens obturateurs, la tubulure étant apte à occuper au moins une première position de repos dans laquelle son extrémité inférieure ne coopère pas avec la soupape de retenue du réservoir et une seconde position dans laquelle elle agit sur la soupape de retenue pour ouvrir l'orifice du réservoir,

— un orifice d'entrée du carburant dans le carburateur porté par l'extrémité inférieure de la tubulure et coopérant avec l'orifice du réservoir lorsque la tubulure occupe sa seconde position fonctionnelle,

— une bobine électromagnétique pour commander le déplacement de la tubulure de sa première à sa seconde position fonctionnelle, la bobine possédant un noyau solidaire de la tubulure et traversé par celle-ci,

— des premiers moyens de rappel pour rappeler la tubulure de sa seconde à sa première position fonctionnelle lorsque la bobine électromagnétique n'est pas excitée,

— une enceinte fermée,

— un piston mobile à l'intérieur de l'enceinte pour délimiter dans celle-ci une chambre supérieure à volume variable, dans laquelle débouche l'extrémité supérieure de la tubulure, et

— des seconds moyens de rappel agissant sur le piston pour que le volume variable de la chambre supérieure soit minimal lorsque le carburateur n'est pas en fonctionnement,

l'ensemble des organes susmentionnés, à l'exception de l'orifice de sortie du carburateur auxiliaire, étant coaxiaux.

2. Carburateur auxiliaire selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu une butée réglable pour limiter la course du piston et régler le volume maximal de la chambre supérieure.

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REVENDICATIONS

3. Carburateur auxiliaire selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens obturateurs de l'orifice de sortie comprennent un joint d'étanchéité à lèvres coopérant avec la tige et en ce que les moyens de commande des moyens obturateurs comprennent une gorge annulaire creusée dans la tige, la gorge ayant un diamètre inférieur au diamètre intérieur du joint d'étanchéité, et en ce que l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie du carburant débouchent dans la chambre inférieure de part et d'autre des moyens obturateurs.

4. Carburateur auxiliaire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le réservoir de carburant est amovible.

5. Carburateur auxiliaire selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que tous les joints d'étanchéité associés à des pièces mobiles sont des joints à lèvres.

6. Carburateur auxiliaire selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure de la tubulure est coiffée par un capuchon communiquant, à sa base, avec la chambre supérieure à volume variable.