CH651356A5

CH651356A5 - Carburateur pour moteur a combustion interne.

Info

Publication number: CH651356A5
Application number: CH1091/83A
Authority: CH
Inventors: Maurice Lechmere Brown
Original assignee: Maurice Lechmere Brown
Priority date: 1982-03-01
Filing date: 1983-02-28
Publication date: 1985-09-13
Also published as: AR231167A1; DK155098B; DK86683A; NZ199858A; NL8300758A; US4455979A; IN157333B; SE8301000D0; ES8402908A1; ZA831182B; FR2522368B1; IT8353003V0; DK86683D0; SU1258331A3; SE445846B; SE8301000L; AU1184283A; GB8305655D0; IT1201036B; FR2522368A1

Description

L'invention se rapporte à des carburateurs pour moteurs à combustion interne.

On connaît des carburateurs, par exemple celui qui est décrit dans le brevet US N° 3265375. Ce carburateur a l'inconvénient de ne pas pouvoir se régler d'une façon précise. Cet inconvénient est surmonté par la présente invention.

L'invention a pour objet un carburateur pour moteur à combustion interne, comprenant un corps, un passage d'air traversant ce corps amenant de l'air vers le moteur à combustion interne, une soupape d'air dans le passage d'air et faisant partie d'un ensemble mobile, une soupape de carburant associée à la soupape d'air, une paroi mobile reliée à la soupape d'air, mais montée à distance de celle-ci de manière à être déplaçable avec celle-ci, deux chambres de pression dans le corps, des moyens de rappel sollicitant élastiquement l'ensemble mobile en une position de rappel, un conduit basse pres2

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sion entre une partie du passage d'air, où règne la dépression du moteur en fonctionnement, et la première chambre de pression, une entrée de réglage de pression dans ia première chambre de pression, une entrée d'équilibrage de pression dans la seconde chambre de pression, une valve basse pression réglant la pression à partir du conduit basse pression vers la première chambre de pression et pouvant être positionnée par rapport à une partie déplaçable avec l'ensemble mobile, et des moyens d'actionnement à commande manuelle qui positionnent la valve de réglage basse pression, de sorte que le déplacement de l'ensemble mobile par rapport à la valve de réglage basse pression, en raison des forces relatives agissant sur l'ensmble mobile, provoque une variation de pression dans la première chambre de pression et, par conséquent, une variation de position de l'ensemble mobile, y compris de la soupape d'air et de la soupape de carburant, afin de régler la puissance du moteur.

Une forme d'exécution préférée de l'invention sera maintenant décrite, à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, sur lequel:

la fig. 1 est une vue en coupe d'un carburateur selon l'invention, une partie du filtre à air étant arrachée;

la fig. 2 est une vue en plan d'une soupape de réglage d'air selon l'invention;

la fig. 3 est une vue en coupe suivant B-B de la fig. 2;

la fig. 4 est une vue en élévation, en coupe partielle, d'une soupape d'air réglable;

la fig. 5 est une vue en coupe, en élévation, d'une valve de réglage d'avance et de retard de l'allumage.

En se référant au dessin, un carburateur conformément à l'invention présente un corps 1, dans lequel il est prévu un passage d'air 2, lequel comprend, en vue de former un tube de Venturi, une section conique 3 d'admission du mélange qui est reliée, par une section conique inversée 4, au collecteur d'un moteur à combustion interne (non représenté). Etant donné qu'il peut se produire une évapora-tion importante du carburant dans les sections 3 et 4, entraînant un abaissement de température, ces sections sont de préférence chauffées par circulation de gaz d'échappement ou, de préférence, d'eau chaude provenant d'un dispositif de refroidissement de moteur à refroidissement par eau, à travers une chemise entourant les sections 3 et 4. La section conique 3 forme un guidage à partir d'une entrée d'air 5 alimentée par un filtre à air 6 associé au couvercle 7 du carburateur, les éléments du filtre 6 et du couvercle 7 étant représentés en coupe et détachés. Une soupape mobile de réglage d'air 8 est montée dans la section 3 d'admission du mélange, cette soupape 8 étant munie de passages radiaux 9 aboutissant à un canal 10, de préférence annulaire. Un tel canal peut être simplement annulaire ou d'une configuration en zigzag ou ondulante, par exemple variant en diamètre ou en plan, une pluralité de canaux pouvant être utilisée à cet effet. La soupape est formée de deux parties 11 et 12 maintenue ensemble au moyen de vis, la partie 12 portant de façon réglable un pointeau-gicleur 13 inséré dans un tube d'amenée de caburant 14. Pour contribuer à l'écoulement du carburant, des passages d'air 40 conduisent l'air provenant de l'admission d'air 5, à travers des ouvertures d'entrée d'air 41 au-delà du passage du carburant provenant du gicleur 18. Le tube d'amenée de carburant 14 est réglable vers le haut et vers fe bas, ainsi qu'en engagement avec le pointeau 13, et est fixé après ajustement par une bride 16, l'alimentation en carburant s'effectuant à partir d'une source sous pression de carburant, à travers un tube mobile, par exemple un tube flexible 17. Une particularité de l'invention, dans la forme d'exécution préférée, réside dans le fait que cet agencement peut être adapté à différents types de carburants en réglant la pression de carburant et/ou en ajustant le tube d'alimentation en carburant 14 vers le haut ou vers le bas, de sorte que différents carburants tels que CNG (gaz naturels condensés), GPL (gaz de pétrole liquéfiés), méthanol, alcool éthyli-que, gazole, et même des carburants solides entraînés par un fluide, tels que du charbon finement pulvérisé, peuvent être alimentés par le carburateur selon l'invention.

Le carburant est amené au tube d'alimentation en carburant 14, la pression étant déterminée par la viscosité et la valeur énergétique du carburant ou du mélagne de carburants choisi. Pour l'essence de pétrole, une pompe à carburant automatique de type courant, alimentée par un réservoir d'essence 47, est généralement acceptable, mais pour d'autres carburants, par exemple le méthanol ou l'étha-nol, il est préférable d'utiliser une pompe à plus haute pression. La pompe à carburant 44 assure une alimentation en carburant sous pression, de préférence avec adjonction d'un séparateur de vapeur 45, d'une valve de réglage de pression 46 et d'une valve d'arrêt de carburant 48.

Le séparateur de vapeur 45 présente une amenée de carburant 50 à un niveau approprié dans une chambre à flotteur 51, et une sortie de carburant 52 à la partie inférieure de cette chambre 51. Deux ergots 53 et l'orifice inférieur 54 d'une prise d'air 55 prenant appui contre un joint annulaire plat 56, en premier lieu pour maintenir le flotteur 57 à un niveau, et en second lieu, le flotteur 57 agissant sur le joint 56 règle l'échappement de l'air circulant au-dessus de la base, à travers une sortie d'air 58. Cet air chargé de vapeur est ensuite amené par un conduit (non représenté) vers un emplacement convenable, par exemple une entrée d'air 5. La valve de réglage de pression du carburant 46 est constituée par une valve capable de régler la pression dans les limites voulues, et la valve d'arrêt 48 peut être une valve à solénoïde ou actionnée mécaniquement, permettant d'interrompre complètement l'alimentation de carburant, lorsqu'on le désire, pour arrêter le moteur.

La soupape 8 est représentée plus en détail aux fig. 2 et 3, où l'on voit en détail la forme du canal annulaire 10, et où le gicleur 18 est représenté coopérant avec le pointeau 13 pour fournir des débits variables de carburant, comme décrit ultérieurement. On a également représenté des orifices d'admission d'air 19 prévus sur le côté entrée d'air de la soupape de réglage d'air 8, et qui communiquent avec les passages radiaux 9 en vue d'accélérer et de disperser le carburant lorsqu'il pénètre dans le canal périphérique de distribution de carburant 10. Des encoches ou échancrures 42 sont prévues dans le bord chanfreiné 43, de préférence à la jonction des passages radiaux 9 et du canal 10, en vue d'aider au démarrage et à la marche au ralenti du moteur.

En vue de former un ensemble mobile, la soupape 8 est reliée, par une tige de soupape 20, à un élément de paroi sensible à la pression ou mobile, qui peut être un piston 21 se déplaçant dans une chambre à piston, comme représenté, ou encore un diaphragme, si on le désire. La chambre à piston est divisée en une première chambre supérieure 22 et en une seconde chambre inférieure 23. La seconde chambre 23 communique, par une entrée d'équilibrage de pression comprenant un passage 24, avec l'atmosphère ambiante, dans l'entrée d'air 5. Un ressort ou autre moyen de sollicitation élastique 25 rappelle élastiquement le piston 21 en direction de la chambre 22 et rappelle également la soupape de réglage d'air 8 en une position de rappel obturant sensiblement l'arrivée d'air au moteur. Si on le désire, une butée réglable, agissant par exemple sur la partie supérieure du piston 21, peut être prévue pour régler la position de fermeture. La chambre 22 présente une entrée de réglage de pression comprenant un orifice de purge d'air 26 assurant la communication de l'atmosphère ambiante avec l'intérieur de la première chambre 22. Différentes dimensions d'orifices de purge peuvent être prévues pour régler le carburateur, mais on disposera de préférence d'une valve réglable 50' (fig. 4) munie d'un élément conique 51' agissant à l'encontre d'un siège adjacent 52' et vissé de façon réglable dans le corps 53'. Une encoche 54' et un contre-écrou 55' sont prévus pour permettre le réglage et le verrouillage.

Pour permettre aux moyens d'actionnement à commande manuelle de programmer le positionnement d'une valve de réglage basse pression, un tube mobile, par exemple un tube flexible 30, est connecté à une partie du passage d'air 2 où une dépression s'établit dans le moteur durant son fonctionnment, par exemple à un élément de jonction (non représenté) conduisant au collecteur du moteur, en un emplacement situé au-dessous de l'élément de jonction 4, de façon que la dépression soit établie par un dispositif à déperdition de mouvement comprenant un tube coulissant 31 relié à un support 32,

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le support 32 et le tube 31 étant montés coulissants sur une pièce d'appui 33. Un moyen élastique, par exemple un ressort 34, est positionné entre le support 32 et le tube 31. L'extrémité inférieure 36 du tube 31 fait partie de la valve de réglage basse pression et prend appui contre la surface supérieure du piston 21, qui forme ainsi un siège pour ladite valve de réglage basse pression. Lorsque l'extrémité inférieure 36 est en contact avec le piston 21, il ne se produira sensiblement aucun écoulement de fluide à travers le tube 31. Le support 32 est déplaçable par une tringlerie de commande des gaz (par exemple actionnée habituellement par l'accélérateur, dans un véhicule à moteur), désignée de façon générale par 39, la pression étant transmise à partir du support 32, par l'intermédiaire du ressort 34, au tube 31 pour faire varier la position de ce tube suivant la demande en gaz, ainsi que la position du piston 21. Les positions relatives du tube 31 et du support 32 sont déterminées, lorsqu'il n'y a pas de déperdition de mouvement, par l'épaulement 35 sur le tube 31 venant en contact avec l'épaulement 37 sur le support 32 maintenu par le ressort 34, ou de préférence au moyen d'une vis 38 qui peut être réglée de manière à faire varier l'espace entre les épaulements 35 et 37, lorsqu'il y a déperdition de mouvement, c'est-à-dire lorsque le ressort 35 est comprimé par l'extrémité 36 venant en contact avec la partie supérieure du piston 21.

De préférence, une valve à air, de réglage de l'avance et du retard de l'allumage, est montée sur le corps 1 par l'intermédiaire d'un filetage mâle 61 (fig. 5) de façon qu'un organe de commande 62 de la valve soit en contact avec la partie supérieure du piston 21, lorsque l'ensemble mobile est en position de rappel ou fermé. L'écartement du corps de valve 63 est bloqué de façon réglable par un contre-écrou 64. Le corps 63 présente une entrée 65 pour le vide, reliée au vide ou dépression du moteur, et une sortie 66 pour le vide, raccordée à un mécanisme d'avance et de retard d'allumage, tel qu'un diaphragme (non représenté). Un élément de valve 67 est sollicité élastiquement en position d'ouverture par un ressort 68, et lorsque l'élément d'actionnement 62 est déplacé de façon appropriée par le piston 21, l'orifice de valve 69 est fermé ou sensiblement fermé, ce qui coupe ou réduit le vide appliqué pour la commande du mécanisme d'avance et de retard d'allumage.

Le fonctionnement de la structure décrite est expliqué ci-après.

Le carburateur est monté sur le collecteur d'admission d'un moteur à combustion interne, le tube d'alimentation en carburant 14 étant raccordé, par exemple à un réservoir d'essence, par l'intermédiaire de la pompe 44, du séparateur de vapeur 45 et de la valve d'arrêt de carburant 48, comme précédemment décrit.

Lorsque le moteur est à l'arrêt, les éléments se trouvent dans la position représentée à la fig. 1 du dessin. A la mise en marche du moteur, il s'établit un vide ou dépression dans le passage 3, ce qui a pour effet que la soupape 8 est tirée vers le bas, à l'encontre de la pression exercée par le ressort 25 et à l'encontre de la pression de l'air pénétrant dans la chambre 23 par le passage 24. Le vide est toutefois également transmis, par les tubes 30 et 31, à la chambre 22, de sorte qu'il se produira un certain effet d'équilibre si la surface 36 du tube 31 n'est pas en contact avec la surface supérieure du piston 21. Le piston 21 ayant une surface exposée au vide dans la chambre 22 plus grande que la surface de la soupape 8 exposée au vide dans le passage 2, la soupape 8 aura tendance à se fixer en une position fonction du positionnement du tube 31 contre la surface supérieure du piston 21, c'est-à-dire fonction du réglage des gaz. Cette position, telle que représentée au dessin, fournira une alimentation minimale en carburant, correspondant aux conditions de marche à vide du moteur. L'alimentation en carburant et air dépendra de la position, respectivement, du gicleur 18 par rapport au pointeau 13 et de la soupape de réglage d'air par rapport aux parois du cône 3. L'écoulement du carburant est accéléré par la circulation de l'air provenant des passages 40 au-delà du gicleur 18, et est dispersé et accéléré par l'écoulement d'air au travers des ouvertures 19 dans la soupape de

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réglage d'air 8. Le carburant est réparti sensiblement uniformément sur le pourtour de la circonférence de la soupape de réglage d'air 8 par l'aspiration du courant d'air circulant sur le bord 43 de celle-ci, ce qui fournit une atomisation appropriée du mélange de carburant.

5 Cela constitue bien entendu un avantage vu que le carburant et l'air étant réglés par positionnement de l'ensemble mobile, aucune valve à papillon n'est nécessaire.

Si l'on veut accroître la puissance fournie par le moteur, la tringlerie 39 de commande des gaz est actionnée pour déplacer le sup-10 port 32 vers le bas, augmentant ainsi la pression du ressort contre le tube 31, et l'extrémité 36 du tube 31 sera réglée en conséquence pour fermer, à l'encontre du piston 21, le vide diminuant dans la chambre 22, et pour rester en cette position fermée jusqu'à ce que tout le déplacement perdu dans le dispositif à déperdition de mouvement 15 soit rattrapé. Il s'ensuit que les forces applicables agissant sur l'ensemble mobile s'établissent comme suit: il s'établira dans le passage 3 un plus grand vide, par rapport à la chambre 22, qui surmontera la pression de l'air dans la chambre 23 et la pression élastique exercée par le ressort 25. Il s'ensuit que le piston 21 se déplacera vers 20 le bas et que le tube 31 suivra ce mouvement de descente, cependant que l'orifice de purge 26 maintiendra la pression de l'air dans la chambre 22, jusqu'à ce qu'une position soit atteinte où le piston 21 s'éloigne de l'extrémité 36 du tube 31 ; en d'autres termes, tout le mouvement perdu dans le dispositif à déperdition de mouvement se 25 trouve rattrapé, le vide dans le passage 2 est modifié en raison de la demande du moteur, ayant pour effet d'augmenter ce vide, de sorte que l'air est soutiré de la première chambre 22 plus rapidement qu'il ne peut être alimenté par l'orifice de purge 26. En conséquence, on se trouve en présence d'une position d'équilibre dans laquelle on ad-30 met que le piston 21 est maintenu à une très courte distance en dessous de l'extrémité 36 du tube 31, lorsque les conditions de purge dans la première chambre 22 maintiennent la soupape 8 en position constante pour ce réglage particulier de la puissance. Ce réglage de la puissance assure bien entendu le réglage de la position du poin-35 teau 13 par rapport à l'orifice 18 du gicleur de carburant, ainsi que de la quantité d'air admise dans le passage 2 et, par conséquent, du moteur à partir de l'entrée d'air 5.

Une diminution du nombre de tours par minute du moteur par suite d'une charge accrue du moteur, tout en maintenant un réglage fixé de la commande des gaz provoque une réduction du vide ou de la dépression dans le moteur, ce qui entraîne une réduction du vide (accroissement de pression) dans la première chambre 22, à la suite de quoi l'ensemble mobile se déplace de manière à accroître le débit, 45 à la fois de l'air et du carburant, jusqu'à ce que l'équilibre soit de nouveau rétabli.

Il ressort de ce qui précède que l'invention permet d'obtenir, au moins dans la forme d'exécution préférée, les avantages suivants:

1) La sensibilité du réglage avec alimentation automatique du 50 carburant et de l'air augmente pour un réglage particulier des moyens d'actionnement à commande manuelle. Une réduction du nombre de tours par minute du moteur, due à un accroissement de charge, entraîne une réduction du vide, ce qui permet des réglages accrus de la valve de carburant et d'air.

55 2) Possibilité d'adaptation rapide à divers carburants et à des moteurs de différentes dimensions par ajustement du gicleur d'alimentation en carburant par rapport au pointeau conique d'alimentation en carburant.

3) Bonne atomisation et vaporisation du carburant, en raison

60 des passages radiaux et du canal périphérique pour le carburant, assistée par l'augmentation de l'écoulement de carburant par l'écoulement d'air sur le gicleur et l'écoulement d'air dans le canal périphérique sur le pourtour de la soupape de réglage d'air.

4) Bon écoulement de l'air, en raison de l'absence de réglage par 65 valve papillon dans le passage d'air.

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3 feuilles dessins

Claims

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REVENDICATIONS

1. Carburateur pour moteur à combustion interne, comprenant un corps, un passage d'air traversant ce corps, amenant de l'air vers le moteur à combustion interne, une soupape d'air dans le passage d'air et faisant partie de l'ensemble mobile, une soupape de carburant associée à ta soupape d'air, une paroi mobile reliée à la soupape d'air, mais montée à distance de celle-ci de manière à être déplaçable avec celle-ci, deux chambres de pression dans le corps, des moyens de rappel sollicitant élastiquement l'ensemble mobile en une position de rappel, un conduit basse pression entre une partie du passage d'air où règne la dépression du moteur en fonctionnement et la première chambre de pression, une entrée de réglage de pression dans la première chambre de pression, une entrée d'équilibrage de pression dans la seconde chambre de pression, une valve basse pression réglant la pression à partir du conduit basse pression vers la première chambre de pression et pouvant être positionnée par rapport à une partie déplaçable avec l'ensemble mobile, et des moyens d'actionne-ment à commande manuelle qui positionnent la valve de réglage basse pression, de sorte que le déplacement de l'ensemble mobile par rapport à la valve de réglage basse pression, en raison des forces relatives agissant sur l'ensemble mobile, provoque une variation de pression dans la première chambre de pression et, par conséquent, une variation déposition de l'ensmble mobile, y compris de la soupape d'air et de la soupape de carburant, afin de régler la puissance du moteur.
2. Carburateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement à commande manuelle comprennent un élément déplaçable directement, dont la pression est réglée manuellement en un emplacement sélectionné par commande manuelle, et un dispositif à déperdition de mouvement monté entre l'élément déplaçable directement et la valve basse pression, de façon que le réglage de la pression dans la première chambre de pression par la valve basse pression soit influencé par la présence ou l'absence de la perte de mouvement dans le dispositif à déperdition de mouvement, la présence d'une perte de mouvement empêchant le réglage de la pression dans la première chambre de pression par la valve basse pression.
3. Carburateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif à déperdition de mouvement comprend des moyens de sollicitation élastique prévus entre l'élément directement déplaçable et un tube faisant partie du conduit basse pression, ce tube étant déplaçable par rapport à l'élément directement déplaçable, entre des limites constituées par des butées.
4. Carburateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la soupape basse pression comprend un élément entourant un orifice formant guidage à partir du conduit basse pression, et en ce qu'une surface de la paroi mobile exposée à la pression dans la première chambre de pression constitue un siège de valve pour la soupape basse pression.
5. Carburateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la soupape de carburant comprend un pointeau conique fixé à l'ensemble mobile et coopérant avec un gicleur de carburant de façon que des quantités variables de carburant soient admises par déplacement de l'ensemble mobile.
6. Carburateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le gicleur est monté sur un tube, ce tube pouvant glisser dans le corps afin de modifier le positionnement du gicleur en fonction des demandes de carburant.
7. Carburateur selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu'au moins une entrée d'air, un passage d'air et une sortie d'air sont prévus afin d'assurer un écoulement d'air passant dans le gicleur, en vue d'augmenter l'écoulement de carburant à partir de ce gicleur.
8. Carburateur selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend des passages radiaux ménagés dans la soupape d'air pour diriger le carburant provenant du gicleur en direction d'une gorge périphérique prévue sur le bord extérieur de la soupape d'air.
9. Carburateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que des ouvertures d'admission d'air sont prévues, adjacentes à la périphérie de la soupape d'air conduisant à la gorge périphérique.
10. Carburateur selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que des fentes sont prévues adjacentes à la périphérie de la soupape d'air en vue de l'admission de l'air et du carburant pour le démarrage et la marche au ralenti.
11. Carburateur selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que le pointeau conique est réglable par rapport à l'ensemble mobile.
12. Carburateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi mobile est constituée par un piston se déplaçant dans un cylindre.
13. Carburateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de sollicitation élastique, destinés à ramener l'ensemble mobile vers une position de rappel, comprennent un ressort sollicitant l'ensemble mobile, et par conséquent la soupape d'air, vers une position sensiblement fermée.
14. Carburateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'admission de réglage de pression comprend un passage conduisant à l'atmosphère.
15. Carburateur selon la revendication 14, caractérisé en ce que le passage est muni d'une valve réglable.
16. Carburateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entrée d'équilibrage de pression comprend un passage formant un guidage à partir de l'entrée d'air.
17. Carburateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le passage d'air comprend une portion conique, dans laquelle une portion de plus grand diamètre est en aval d'une portion de plus petit diamètre de celui-ci, et une portion conique inversée venant en contact avec la portion conique de la partie de plus grand diamètre du passage, ert amont de la partie de plus petit diamètre de ce passage. *
I&. Carburateur selon; Fune des revendications: précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévus une valve de réglage de l'avance et du retard d'allumage, présentant un élément d'actionnement commandé par l'ensemble mobile, en vue de limiter la dépression appliquée à des Kleyens mobiles de distribution, lorsque l'ensemble mobile est en position de rappel an am voisinage de cele-ci.

19 . Carburateur selon la revendication 18, caractérisé en ce que la valve de réglage de l'avance et da retaré d'allumage comprend un corps, un orifice d'adiinission pour la dépression et un orifice de sortie pour la dépression, une valve sollicitée élastiquement commandant l'élément d'actionnement de la valve, de façon que lorsque Pen-semble mobile est en position de rappel ou au. voisinage de celle-ci, la valve sollicitée élastiquement prend une position fermée.