EP0029789B1

EP0029789B1 - Carburateurs comportant un dispositif auxiliaire de départ

Info

Publication number: EP0029789B1
Application number: EP19800401678
Authority: EP
Inventors: Pierre Semence
Original assignee: Societe Industrielle de Brevets et dEtudes SIBE
Current assignee: Societe Industrielle de Brevets et dEtudes SIBE
Priority date: 1979-11-23
Filing date: 1980-11-21
Publication date: 1983-08-17
Also published as: DE3064601D1; JPS5688937A; FR2470255A2; FR2470255B2; EP0029789A1

Description

L'à présente invention a pour objet un carburateur pour moteur à combustion interne, du genre qui comprend, pour la marche normale du moteur, un système de jailissement principal de combustible qui est situé en amont d'un organe d'étranglement actionné par le conducteur et, pour la mise en marche et la marche à froid, un dispositif automatique de départ qui comprend un volet de départ situé dans le conduit d'admission en amont du système de jaillissement principal de combustible et un élément thermostatique sensible à la température du moteur, dont les déformations, lors de la montée en température du moteur, amènent d'abord le volet en position d'ouverture complète, puis continuent à diminuer l'ouverture minimum de l'organe d'étranglement principal jusqu'à une température déterminée, ledit élément thermostatique étant relié au volet par une liaison mécanique comportant des moyens élastiques.
Un carburateur du genre ci-dessus défini est décrit dans le brevet FR-A-2 257 790.
La commande de l'ouverture du volet de départ et de l'ouverture minimum de l'organe d'étranglement par un même élément thermostatique, généralement constitué par une enceinte fermée qui contient un matériau dilatable qui repousse progressivement une tige lors de la montée en température, permet d'ouvrir complètement le volet de départ dès que la température de l'eau de refroidissement du moteur atteint une première valeur, de l'ordre de 60°C, mais en maintenant une vitesse de ralenti légèrement supérieure à la vitesse de ralenti normal, aussi longtemps que l'eau n'a pas atteint une température de l'ordre de 75° C.
On sait par ailleurs que, de façon générale, les dispositifs automatiques de départ doivent être prévus pour que:

- avant lancement du moteur, l'organe d'étranglement commandé par le conducteur, ou papillon, soit suffisamment ouvert pour que la dépression faible qui apparaît lors de la rotation du moteur par le démarreur soit immédiatement transmise au débouché du système de jaillissement principal de combustible;
- dès que la dépression atteint un niveau déterminé dans le conduit d'admission, le volet s'entrebaille légèrement pour éviter le calage du moteur par excès de richesse, ce résultat étant habituellement obtenu en munissant le volet d'un élément pneumatique d'assistance à l'ouverture.

Le respect de ces deux exigences a conduit à réaliser des carburateurs qui présentent en contrepartie divers inconvénients:

- immédiatement après lancement du moteur, l'ouverture relativement importante de l'organe d'étranglement ou papillon conduit à des vitesses de rotation excessives du moteur qui ne revient à la vitesse normale de ralenti qu'au bout d'un temps relativement long, à cause de l'inertie thermique importante du circuit de refroidissement du moteur qui retarde le réchauffement de l'organe thermostatique actionnant le dispositif de départ;
- très rapidement après lancement du moteur, une ouverture du volet de départ supérieure à celle donnée par l'élément pneumatique d'assistance suffirait: la faible ouverture du volet de départ entraîne un gaspillage de combustible par excès de richesse.

Le document FR-A-2 180 160 décrit par ailleurs un carburateur où le dispositif de départ est muni d'une butée escamotable coopérant avec le volet de départ pour limiter son ouverture à une valeur inférieure à celle qui lui est donnée par l'élément thermostatique (et la butée) et est muni de moyens de commande mettant hors d'action ladite butée. Ces moyens de commande sont constitués par un élément pneumatique relié à un point du conduit d'admission situé en aval de l'organe d'étranglement. Cet élément pneumatique peut mettre la butée hors d'action avec une temporisation à partir du début du fonctionnement du moteur.
La présente invention vise à fournir un carburateur répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il comporte un dispositif de départ qui provoque, rapidement après lancement du moteur, une diminution de l'ouverture de l'organe d'étranglement proprement dit et une augmentation supplémentaire de l'ouverture du volet de départ.
Dans ce but, l'invention propose un carburateur du genre ci-dessus défini dont le dispositif de départ est muni de moyens de butée escamotables comprenant une première butée coopérant avec l'organe d'étranglement pour lui donner une ouverture minimum supérieure à celle qui lui est imposée par ledit élément thermostatique et une seconde butée coopérant avec le volet de départ pour limiter son ouverture à une valeur inférieure à celle qui lui est donnée par ledit élément thermostatique, et est muni de moyens de commande mettant hors d'action lesdites première et seconde butées avec une temporisation à partir du début du fonctionnement du moteur.
On notera que le document FR-A-2 180 160 ne divulgue ni ne suggère une butée additionnelle coopérant avec l'organe d'étranglement pour lui donner une ouverture minimum supérieure à celle qui lui est imposée par l'élément thermostatique.
Les moyens de commande seront généralement constitués par un élément pneumatique relié à un point du conduit d'admission situé en aval de l'organe d'étranglement par l'intermédiaire d'un étranglement, le volume de l'élément pneumatique et la section de passage de l'étranglement fixant la durée de la temporisation, qui sera généralement de quelques secondes.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un carburateur qui en constitue un mode particulier de réalisation. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels:

- les figures 1, 2 et 3 montrent en élévation schématique, en coupe partielle, le dispositif de départ d'un carburateur établi conformément à l'invention, les différents éléments étant respectivement représentés dans la position qu'ils occupent à l'arrêt du moteur froid (au-dessous de 15°C par exemple), lors du fonctionnement sur démarreur, alors que le moteur est froid, et immédiatement après le départ du moteur froid.

Le carburateur représenté sur les figures comprend un conduit d'admission 1 ménagé dans un corps en plusieurs pièces assemblées. Dans le conduit 1 sont disposés, d'amont en aval, dans le sens de circulation de l'air, un volet de départ 3, le débouché d'un système de jaillissement principal (non représenté) qui peut être classique et un organe d'étranglement actionné par le conducteur, constitué par un papillon 2. Le système de jaillissement débouche au niveau d'un venturi 14. Le volet 3 est porté par un axe 7 et il est excentré pour tendre à s'ouvrir sous l'effet du courant d'air dans le conduit 1, contre l'action d'un ressort de rappel 4. Ce ressort est tendu entre un ergot 5 solidaire d'un levier de commande 6 servant à actionner l'axe 7 du volet 3 et un ergot 8 solidaire d'un levier 9 tournant sur un axe 10 porté par le corps du carburateur et qui possède une extrémité 11 en forme de fourchette à l'opposé de l'ergot 8. Le levier 6 n'est pas fixé rigidement à l'axe 7 du volet 3. Il est simplement couplé élastiquement à cet axe. Pour cela, un levier fixé sur l'extrémité de l'axe comporte une face d'appui de l'ergot 5 et un ressort de torsion prend appui, par ses extrémités, sur celles du levier 6 et du levier fixé sur la partie terminale de l'axe, suivant une disposition qui est décrite en détail dans le brevet FR-A-2 257 790.
Un ressort de torsion 13, enroulé autour de l'axe 10, s'appuie par une extrémité sur une butée fixée au corps du carburateur et, par l'autre extrémité 15, sur le levier 9 qu'il tend à faire tourner dans le sens des aiguilles d'une montre. Le ressort 13 maintient ainsi l'extrémité 11 du levier 9 en appui sur un embout 12 qui constitue butée mobile en fonction de la température.
La position de l'embout 12 est déterminée par l'appui d'une vis de réglage 18 vissée dans l'embout contre la tige mobile 19 d'un élément sensible à la température 20 du type comprenant une enceinte fermée qui contient une matière dont le volume est fonction croissante ue la température. Cette variation de volume déplace la tige 19 vers la gauche en cas de réchauffement. Un tel élément, communément appelé »capsule à cire« présente l'avantage d'être capable d'exercer un effort beaucoup plus important qu'une spirale bimétallique, mais présente une inertie thermique importante.
Un ressort 16, comprimé entre un pion fixe 16a et une collerette 17 de l'embout 12, maintient la vis 18 en contact avec la tige 19.
L'élément 20 doit être porté à une température représentative de celle du moteur. Dans le mode de réalisation illustré en figures 1 à 3, cet élément 20 est placé dans un boîtier 21 où circule, de la canalisation d'entrée 22 à la canalisation de sortie 23, un fluide dont la température est représentative de celle du moteur, comme par exemple l'eau de refroidissement du moteur.
Sur le levier 9 est fixé un galet 24 de commande d'une came 25 dont la position fixe l'ouverture minimale du papillon 2. Cette came 25 est montée rotative sur un axe 26 porté par le corps du carburateur. Elle présente une extrémité 27 courbée à 90° et qui porte une vis de réglage 28. Sur l'axe 26 tourne également un levier 30a relié à un doigt 31 solidaire de l'axe de papillon 2 par une tringle 33a.
Une vis 35 réglable dans un bossage 36 du corps du carburateur constitue une butée fixe pour le doigt 31 et fixe l'ouverture minimale du papillon une fois atteinte la température de fonctionnement normal du moteur. La vis 28, contre laquelle vient s'appuyer la tranche du levier 30a lorsque le papillon n'est pas sollicité par le conducteur dans le sens de l'ouverture, constitue une butée qui impose au papillon une ouverture supérieure à l'ouverture minimale de ralenti jusqu'à ce que le moteur ait atteint sa température normale de fonctionnement.
Le dispositif de départ du carburateur comporte encore des moyens sensibles à la dépression qui règne en aval du papillon 2 pour imposer au volet d'air 3 une ouverture partielle dès que le moteur commence à fonctionner. Ces moyens sont constitués par une membrane 38 placée dans un boîtier et soumise, sur une face, à la pression régnant dans le conduit 1 en aval du papillon 2, amenée par une canalisation 39 et, sur l'autre, à la pression atmosphérique. Cette membrane 38 est reliée à une tige 40 guidée dans une rainure 48 du corps et dont l'extrémité recourbée 41 présente une liaison unidirectionnelle avec l'une des extrémités 42 d'un levier 43. Ce levier 43 tourne sur un axe 44 porté par le levier 9. Une autre extrémité 45 du levier 43 constitue pour l'ergot 5 du levier de commande 6 une butée qui assure une ouverture minimum du volet 3 lorsqu'une forte dépression règne en aval du papillon 2.
Une vis de réglage 46 limite la course de la tige 40 et permet de régler l'ouverture minimum prise par le volet après départ du moteur. Un ressort 47 agissant en sens inverse de la différence des pressions exercées sur la membrane 38 tend à rappeler la tige 40 dans la position de repos illustrée en figure 1.
Le levier 43, situé dans le même plan que le levier 30a, possède une bosse 49. Le levier 30a vient s'appuyer sur la bosse 49 lorqu'on ouvre complètement le papillon 2, et repousse le levier 43 dans le sens des auguilles d'une montre et assure une ouverture minimum du volet 3.
Cela étant, le carburateur suivant l'invention comprend des moyens de butée qui s'ajoutent à ceux qui viennent d'être décrits, susceptibles de limiter la fermeture du papillon 2 et l'ouverture du volet 3. Ces moyens de butée comprennent un levier 60 tournant fou autour de l'axe 26, présentant une partie courbée à angle droit 62 munie d'une première butée, constituée par une vis de réglage 61 contre laquelle peut venir s'appuyer un plat du levier 30a. Un ergot 63 du levier 60, orienté perpendiculairement au plan de la figure, est prévu pour coopérer avec une branche supplémentaire 64 du levier 43 et constitue une seconde butée.
Le levier 60 est attelé par une tige 66 à la membrane 67 d'un élément pneumatique 65 dont le boîtier est solidaire du corps du carburateur. La membrane 67 de l'élément pneumatique 65 est soumise sur une face à la pression atmosphérique. Son autre face limite une chambre reliée à la partie du conduit d'admission 1 située en aval du papillon 2 par un canal de liaison 68 muni d'un orifice calibré de faible section 69. Un ressort 70 agissant en sens inverse de la dépression qui règne dans le conduit d'admission exerce sur la membrane 67 une force qui tend à refouler la tige 66 vers le haut des figures en faisant tourner le levier 60 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre jusqu'à la position de repos montrée en figure 1. Une vis 71 permet de régler la course de la membrane 67 de l'élément pneumatique 65.
En suite de quoi on a le fonctionnement suivant: à l'arrêt du moteur froid, les différents éléments sont dans la position de la figure 1. Le ressort 70 de l'élément pneumatique 65 maintient largement entrouvert le papillon 2 par l'intermédiaire de la tige 66, du levier 60, de la vis de réglage 61, du levier 30a, de la tige 33a et du doigt 31. Le volet 3 est complètement fermé. Les conditions les plus favorables sont donc réunies pour que la dépression qui va apparaître en aval du papillon 2 soit transmise au débouché du système de jaillissement principal de combustible. Dès les premiers tours du moteur (figure 2), la dépression qui apparaît en aval du papillon est transmise immédiatement à la membrane 38 par le conduit 39 de large section, déplace la tige 40 vers la gauche de la figure et fait tourner le levier 43 dans le sens des aiguilles d'une montre, mais seulement jusqu'à ce que la branche supplémentaire 64 dudit levier 43 vienne en butée sur l'ergot 63 du levier 60, donnant ainsi la première et légère ouverture du volet 3 nécessaire pour éviter le calage du moteur par excès de richesse.
En même temps, la dépression est transmise progressivement à l'élément pneumatique 65 par l'intermédiaire du canal de liaison 68 et de l'orifice calibré 69 de faible section. La membrane 67 de l'élément pneumatique 65 ne se déplacera qu'après un temps qui dépend, d'une part, de la section de passage de l'orifice 69, d'autre part, du volume de la chambre de l'élément 65 soumise à la dépression: cet effet de temporisation pourra atteindre par exemple plusieurs secondes pendant lesquelles le papillon 2 restera encore largement entrouvert, tout en se refermant progressivement.
Après cette temporisation, la dépression transmise à l'élément 65 devient suffisante pour déplacer la membrane 67 contre l'effort du ressort 70 jusqu'à ce qu'elle vienne en butée sur la vis de réglage 71 (figure 3). La tige 66 se déplace vers le bas de la figure et le levier 60 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre; les conséquences sur le papillon 2 et le volet 3 sont les suivantes:

- le déplacement de la vis de réglage 61 vers le bas des figures permet une diminution de l'ouverture du papillon 2. Si le conducteur n'agit pas sur le papillon, il se referme jusqu'à ce que le levier 30a vienne en butée contre la vis de réglage 28 et la vitesse du moteur diminue et se rapproche de la vitesse normale de ralenti;
- si la position de l'ergot 63 sur le levier 60 et la longueur de la branche supplémentaire 64 du levier 43 ont été choisies correctement, la rotation du levier 60 écarte l'ergot 63 de la branche 64 et libère le levier 43 qui tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, jusqu'à ce que la membrane 38 vienne en butée sur la vis réglable 46; il en résulte une ouverture supplémentaire du volet 3 et, par conséquent, un appauvrissement du mélange qui permet d'éviter une consommation excessive de combustible pendant la phase initiale de fonctionnement, après démarrage du moteur.

Les moyens de butée escamotables par la capsule 65 permettent de choisir, pour la course de la membrane 38 et pour les caractéristiques de l'élément thermostatique 20, des valeurs telles que, lorsque les butées 61 et 63 s'escamotent, le papillon 2 et le volet de départ 3 soient amenés respectivement dans des positions plus fermée et plus ouverte que celles que leur donnent les éléments correspondants du carburateur suivant le brevet 2 257 790. En effet, dans ce dernier carburateur, la course de la membrane 38 à partir de sa position de repos et les caractéristiques de l'élément thermostatique 20 doivent être prévues de façon à assurer un fonctionnement satisfaisant du moteur au cours des instants qui suivent le lancement, alors que ce fonctionnement satisfaisant est maintenant assuré par les moyens de butée escamotables.
On voit que la disposition selon l'invention permet, au bout d'un laps de temps après lancement du moteur qui est très court, mais cependant suffisant pour éviter le calage, de revenir à des conditions de fonctionnement optimales en évitant une vitesse de rotation excessive (par diminution de l'ouverture du papillon) et une consommation de combustible excessive (par ouverture supplémentaire du volet).

Claims

1. Carburateur pour moteur à combustion interne, du genre qui comprend, pour la marche normale du moteur, un système de jaillissement principal de combustible qui est situé en amont d'un organe d'étranglement (2) actionné par le conducteur et, pour la mise en marche et la marche à froid, un dispositif automatique de départ qui comprend un volet de départ (3) situé dans le conduit d'admission en amont du système de jaillissement principal de combustible et un élément thermostatique sensible à la température du moteur, dont les déformations, lors de la montée en température du moteur, amènent d'abord le volet en position d'ouverture complète, puis continuent à diminuer l'ouverture minimum de l'organe d'étranglement principal (2) jusqu'à une température déterminée, ledit élément thermostatique étant relié au volet par une liaison mécanique comportant des moyens élastiques, caractérisé en ce que le dispositif de départ est muni de moyens de butée escamotables comprenant une première butée (61) coopérant avec l'organe d'étranglement pour lui donner une ouverture minimum supérieure à celle qui lui est imposée par ledit élément thermostatique (20) et une seconde butée (63) coopérant avec le volet de départ pour limiter son ouverture à une valeur inférieure à celle qui lui est donnée par ledit élément thermostatique (20), et est muni de moyens de commande (65) mettant hors d'action lesdites première et seconde butées avec une temporisation à partir du début de fonctionnement du moteur.

2. Carburateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande sont constitués par un élément pneumatique (65) relié à un point du conduit d'admission situé en aval de l'organe d'étranglement (2) par l'intermédiaire d'un étranglement (69), le volume de l'élément pneumatique et la section de passage de l'étranglement (69) fixant la durée de la temporisation.

3. Carburateur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la temporisation est de quelques secondes.

4. Carburateur suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le dispositif de départ comprend un élément pneumatique d'assistance à l'ouverture du volet (3), relié à un point du conduit d'admission situé à l'aval de l'organe d'étranglement (2) lorsque celui-ci est dans la position de ralenti, ledit élément comportant une paroi mobile (38) ayant une liaison undidirection- nelle avec un levier (43) de commande d'ouverture du volet (3) et dont la course est choisie pour donner audit volet (3) une ouverture supérieure à celle à laquelle il est limité par la seconde butée (63).

5. Carburateur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la liaison mécanique entre ledit élément thermostatique et le volet (3) comprend un levier (9) entraîné en rotation par l'élément thermostatique sur lequel tourne un second levier (43) qui présente une liaison de butée avec un levier (6) monté rotatif autour de l'axe du volet et couplé audit axe de volet par les moyens élastiques et qui comporte un autre bras (42) avec lequel ladite paroi mobile (38) présente la liaison unidirectionnelle.

6. Carburateur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le levier (9) entraîné par l'élément thermostatique comporte des moyens, pouvant être constitués par un galet (24), servant de butée à une came (25) de limitation du déplacement de l'organe d'étranglement dans le sens de la fermeture.

7. Carburateur suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le second levier (43) comporte un bras supplémentaire (64) coopérant avec la seconde butée (63).