FR2470261A1

FR2470261A1 - Cold starting device for carburetted petrol engine - uses depression in inlet manifold to collect condensed petrol through which air is blown during cold starting to cause atomisation

Info

Publication number: FR2470261A1
Application number: FR7928813A
Authority: FR
Inventors: Bernard Lamy; Jean-Pierre Kervinio
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1979-11-22
Filing date: 1979-11-22
Publication date: 1981-05-29
Also published as: FR2470261B1

Abstract

The system provides a depression in the bottom of the inlet manifold between the carburettor pipe and the engine pipe, and an air inlet pipe to inject air over a pool of petrol formed in the manifold depression. The air may be derived from the normal aspiration system or from a source of compressed air and controlled electrically by a solenoid with a ferromagnetic core slug which is spring loaded to normally block air admission. The solenoid is connected to the vehicle electric supply by a contact on the choke control and a contact controlled by the starter motor solenoid. When a cold start is attempted, with the choke operated, the slug moves clear of the air inlet pipe allowing air to be admitted and forced through the petrol pool to re-atomise the petrol.

Description

Dispositif de démarrage à froid pour moteur à essence carburateur. Cold start device for petrol engine carburetor.

L'invention, due S la collaboration de
Messieurs LAMY Bernard et KERVINIO Jean Pierre se rapporte à un dispositif de démarrage à froid pour moteur a essence à carburateur.The invention, due to the collaboration of
Messrs LAMY Bernard and KERVINIO Jean Pierre relates to a cold starting device for a gasoline engine with carburetor.

Lors du départ des moteurs à carburateur aux basses tempé- ratures, la phase d'essence vapeur dans le circuit d'admis sion est trop faible dans la période initiale d'entranement du moteur par le démarreur pour assurer la combustion.When starting carburetor engines at low temperatures, the vapor fuel phase in the intake system is too weak in the initial period of engine start-up by the starter to ensure combustion.

L'essence doit donc s'écouler du carburateur dans le collec- teur, puis par gravite et aspiration atteindre les chambres de combustion.The petrol must therefore flow from the carburetor into the manifold, then by gravity and suction reach the combustion chambers.

Actuellementy le fait de demarrer le moteur sur de l'essence en phase liquide dans des temps brefs impose un débit d'essence important au niveau du carburateur, une repartition correcte de l'essence dans les différentes branches du collecteur d'admission, une pente du collecteur permettant à l'essence de s'écouler vers les chambres de combustion. Dans les cas où le collecteur deadmission presente des "points bas", le démarrage du moteur est difficile ou impossible sans artifices destines à le faciliter. Currently, the fact of starting the engine on petrol in liquid phase in short times imposes a significant petrol flow at the level of the carburetor, a correct distribution of petrol in the different branches of the intake manifold, a slope of the manifold allowing gasoline to flow to the combustion chambers. In cases where the deadmission manifold has "low points", starting the engine is difficult or impossible without devices intended to facilitate it.

La présente invention a pour objet d'apporter une solution permettant d'améliorer le démarrage à froid et faisant notamment une meilleure utilisation de l'essence, sans meme obliger à un debit aussi important du carburateur, tout en étant relativement simple0
Essentiellement, à cet effet, le dispositif de démarrage à froid selon l'invention, pour moteur à essence à carburateur comprenant un collecteur d'admission, est caractérisé en ce que ledit collecteur comporte une zone basse d'accumulation de essence à l'état liquide admise dans le collecteur par la voie du carburateur et un conduit d'admission d'air extérieur débouchant dans cette zone basse pour y faire relais de pulvérisation de l'essence accumulée.The object of the present invention is to provide a solution which makes it possible to improve cold starting and in particular making better use of petrol, without even requiring such a high flow rate of the carburetor, while being relatively simple.
Essentially, for this purpose, the cold starting device according to the invention, for a gasoline engine with a carburetor comprising an intake manifold, is characterized in that said manifold comprises a low zone of accumulation of petrol in the state liquid admitted into the manifold through the carburetor and an outside air intake duct opening into this low area to act as a relay for spraying the accumulated gasoline.

Il est ainsi 8 voir qu'avec l'amélioration du temps de démarrage à froid, l'invention permet de s'affranchir des mauvaises répartitions en essence liquide des collecteurs d'admission tout en augmentant la fiabilité du démarrage obtenu par la réalisation d'un mélange air-essence plus homogène, mieux préparé et mieux réparti.It is thus seen 8 that with the improvement of the cold start time, the invention makes it possible to overcome the poor distributions in liquid gasoline of the intake manifolds while increasing the reliability of the start obtained by carrying out a more homogeneous air-essence mixture, better prepared and better distributed.

Ledit conduit d'admission d'air extérieur peut être notamment raccordé au conduit de ré aspiration des gaz de carter du moteur imposé par les normes actuelles et aboutissent normalement au collecteur d'admission, ou bien il peut être indépendant de la recirculation pour obtenir un plus grand débit d'air temporaire et être notamment pourvu d'une vanne d'admission placée sous la dépendance de la commande d'actionnement du démarreur du moteur.Said outside air intake duct can be connected in particular to the engine crankcase gas suction pipe imposed by current standards and normally lead to the intake manifold, or it can be independent of recirculation to obtain a greater temporary air flow and in particular be provided with an intake valve placed under the control of the actuation control of the starter motor.

Ce conduit d'admission d'air extérieur peut aussi être relié à des moyens de distribution d'air sous pression répondant à la commande d'actionnement du démarreur du moteur.This outside air intake duct can also be connected to pressurized air distribution means responding to the actuation command of the starter motor.

Dans ces deux derniers cas d'admission d'air temporaire dans une zone basse d'accumulation de l'essence à l'état liquide, la commande d'admission peut notamment être à maintien temporisé après fin d'actionnement par celle du démarreur du moteur, de façon à mieux enchaîner le démarrage ainsi obtenu avec l'alimentation en marche à froid prévue au niveau du carburateur. In the latter two cases of temporary air intake in a low area of accumulation of gasoline in the liquid state, the admission control can in particular be timed after actuation is completed by that of the starter of the engine, so as to better sequence the start-up thus obtained with the cold-running supply provided at the carburetor.

Plusieurs formes de réalisation de dispositifs de démarrage à froid conformes à l'invention sont ci-après décrites à titre d'exemples illustratifs et en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue schématique d'un tel dispositif à admission d'air extérieur provenant du circuit de ré aspiration des gaz de carter ; - la figure 2 est une vue schématique d'un autre dispositif admission d'air extérieur indépendante, ici contrôlée par une électrovanne d'admission placée sous la dépendance de la commande d'actionnement du démarreur - la figure 3 est une vue schématique d'un autre dispositif à conduit d'admission d'air extérieur relié à des moyens de distribution d'air sous pression répondant à la commande d'actionnement du démarreur du moteur.Several embodiments of cold start devices according to the invention are described below by way of illustrative examples and with reference to the appended drawing, in which - Figure 1 is a schematic view of such an intake device outside air from the crankcase gas re-suction circuit; - Figure 2 is a schematic view of another independent external air intake device, here controlled by an intake solenoid valve placed under the control of the starter actuation control - Figure 3 is a schematic view of another device with an external air intake duct connected to pressurized air distribution means responding to the actuation command of the starter motor.

Le dispositif de démarrage à froid représenté à la figure 9 se situe au niveau du collecteur d'admission du moteur, qui est schématiquement représenté et désigné par 1 dans son ensemble, avec la tubulure d'entrée 2 destinee à être alimentée par un carburateur usuel non représenté tandis que ses tubulures de sortie, telle que celle représentée en 3, sont destinées à titre raccordées de manière usuelle b la culasse du moteur.The cold start device shown in Figure 9 is located at the engine intake manifold, which is schematically shown and designated by 1 as a whole, with the inlet manifold 2 intended to be supplied by a conventional carburetor not shown while its outlet pipes, such as that shown in 3, are intended as usual connected to the engine cylinder head.

Dans le collecteur I, au bas de la tubulure d'entrée 2, est aménagée une zone basse creuse 4 destinée à former zone d'accumulation de l'essence b l'état liquide admise dans le collecteur par la voie du carburateur en régime de départ a froid (mélange riche pulvérisé) . En outre, un conduit d'admise sion d'air extérieur 5 est implanté dans la tubulure d'entrée 2 de façon d déboucher dans la zone d'accumulation 4 pour y engendrer une repulvérisation de l'essence accumulée. Le conduit 5 est implanté dans un orifice 6 de la tubulure d'entrée 2 auquel est ici raccordé, comme source d'admission d'air extérieur, le système de réaspiration des gaz de carter du moteur.In the manifold I, at the bottom of the inlet pipe 2, there is a low hollow zone 4 intended to form a zone for the accumulation of petrol b the liquid state admitted into the manifold by the carburetor in operating regime. cold start (rich mixture sprayed). In addition, an outside air intake duct 5 is installed in the inlet pipe 2 so as to open into the accumulation zone 4 in order to generate a repulverization of the accumulated gasoline. The duct 5 is installed in an orifice 6 in the inlet pipe 2 to which is here connected, as the source of outside air intake, the engine crankcase gas re-suction system.

Ce raccordement est ici effectué par l'intermédiaire d'un raccord en T 7, dont une branche est implantée dans l'orifice 6, et dont les deux autres branches sont respectivement raccordées, de manière connue pour un tel système, l'une au caSer du moteur non représenté parun nduit8 etl'auAe p un conduit 9 au filtre d'admission d'air au carburateur, après l'élément filtrant. On met ainsi dans ce cas à profit la ré aspiration des gaz de carter, qui résulte d'un mélange d'air et de ces gaz, et qui a un caractère permanent, pour créer une repulvérisation de l'essence rapidement présente dans la zone d'accumulation 4 lors du démarrage à froid du moteur, ce qui le facilite.This connection is here effected by means of a T-connector 7, one branch of which is located in the orifice 6, and the two other branches of which are respectively connected, in a manner known for such a system, one at engine casing not shown by a product 8 and au p a line 9 to the air intake filter to the carburetor, after the filter element. In this case, the re-aspiration of the crankcase gases, which results from a mixture of air and these gases, and which has a permanent character, is used to create a repulverization of the gasoline quickly present in the area. 4 when the engine is started cold, which makes it easier.

Une telle admission d'air peut aussi etre prévue, pour plus d'efficacité encore, sous un plus grand débit que celui que l'on peut normalement obtenir avec le système de réaspiration, et dans ce cas de façon temporaire, liée notamment à la période d'actionnement du démarreur du moteur.Such an air intake can also be provided, for even more efficiency, at a higher flow rate than that which can normally be obtained with the re-aspiration system, and in this case temporarily, linked in particular to the motor starter actuation period.

Deux exemples de réalisations de ce genre sont donnés aux figures 2 et 3 qui illustrent par ailleurs deux autres modes d'implantation du conduit d'admission d'air extérieur.Two examples of such embodiments are given in Figures 2 and 3 which also illustrate two other methods of installing the outside air intake duct.

A la figure 2, le collecteur la comporte au bas de sa tubulure 2a une zone basse creuse 4a d'accumulation d'essence au fond de laquelle est ménagé un orifice 10 dans lequel est implanté un conduit extérieur 11 d'admission d'air, qui remonte plus haut. que le niveau d'environnement de la zone 4a et se trouve raccordé à la sortie d'une électrovanne 12 pouvant être fixée sur la tubulure d'entrée 2a. In FIG. 2, the manifold 1a comprises at the bottom of its tubing 2a a hollow low zone 4a for the accumulation of petrol at the bottom of which is an orifice 10 in which an external air intake duct 11 is installed, which goes back higher. that the environmental level of zone 4a and is connected to the outlet of a solenoid valve 12 which can be fixed on the inlet pipe 2a.

Cette électrovanne comporte ici un noyau ferromagnétique 13 obturant son orifice de sortie 14, et un orifice d'entrée 15 qui peut être ouvert a l'air libre ou relié à une source d'air comprimé disponible sur le véhicule, ici schématisée en 16, étant entendu qu'en ce dernier cas le débit d'air appelé à être admis dans le conduit 11 pourra être adapté par adjonction d'un ajutage approprié entre la source 16 et l'entree 15 de la vanne.This solenoid valve here comprises a ferromagnetic core 13 closing off its outlet orifice 14, and an inlet orifice 15 which can be open to the open air or connected to a source of compressed air available on the vehicle, here shown diagrammatically at 16, it being understood that in the latter case the air flow rate called for to be admitted into the duct 11 may be adapted by adding an appropriate nozzle between the source 16 and the inlet 15 of the valve.

L'électrovanne comporte un bobinage 17 qui peut être dlectri- quement alimenté par l'intermédiaire d'un contact 18 destiné a être fermé en cas de démarrage à froid (qui peut astre à cet effet lié a la commande de starter du carburateur comme l'est un contact indicateur de la position stzter)9 et par l'intermédiaire du contact à commande manuelle 19 d'alimen- nation du relais 20 de commutation du circuit du démarreur D du moteur.The solenoid valve comprises a winding 17 which can be electrically supplied via a contact 18 intended to be closed in the event of a cold start (which may be due to this effect linked to the choke control of the carburetor like the 'is a contact indicating the position stzter) 9 and by means of the manually controlled contact 19 for supplying the relay 20 for switching the starter circuit D of the engine.

Ainsi, pendant toute la phase d'actionnement du démarreur nécessaire au démarrage du moteur a froid9 l'électrovanne 12 est excitée et son noyau 13 libère le passage d'air entre entrée 15 et sortie 16, de sorte qu'un débit d'air approprié est admis par le conduit d'admission 11 pour repulvériser l'essence liquide rapidement présente dans la zone dVaccumu- lation 4a et faciliter ainsi le démarrage.Thus, during the entire starter actuation phase necessary for starting the engine when cold9 the solenoid valve 12 is energized and its core 13 frees the passage of air between inlet 15 and outlet 16, so that an air flow Appropriate is admitted by the intake duct 11 to repulverize the liquid gasoline quickly present in the accumulation zone 4a and thus facilitate starting.

Cette admission d'air peut être prolongée au delà de la période d'actionnement du démarreur (celle de fermeture du contact 19 relâché au démarrage du moteur) en prévoyant une temporisation à la refermeture de l'électrovanne. Une telle temporisation peut être simplement pneumatique et interne a l'électrovanne 12, en prévoyant un refoulement de l'air présent dans la chambre 21 de coulissement du noyau 13 au travers d'un orfice 22 du corps d'électrovanne pourvu d'un clapet a membrane 23 de non rentrée d'air, de sorte qu'a la désexcitation de l'électrovanne, le noyau ne reprenne sa position d'obturation qu'en fonction de la rentrée d'air par fuite entre ce noyau et son logement.This air intake can be extended beyond the starter actuation period (that of closing the contact 19 released when the engine starts) by providing a time delay when the solenoid valve is closed. Such a delay can be simply pneumatic and internal to the solenoid valve 12, by providing a discharge of the air present in the chamber 21 for sliding the core 13 through an orifice 22 of the solenoid valve body provided with a valve. has a membrane 23 for not re-entering air, so that when the solenoid valve is de-energized, the core resumes its closed position only as a function of the re-entry of air by leakage between this core and its housing.

En variante, une temporisation électronique d'alimentation du bobinage 17 peut être prévue pour le maintenir excité un certain temps après réouverture du contact 19 de commande du démarreur.As a variant, an electronic delay for supplying the winding 17 can be provided to keep it energized for a certain time after reopening of the contact 19 for controlling the starter.

A la figure 3, le collecteur lb comporte en bas de sa tubulure 2b une zone basse creuse 4b d'accumulation d'essence sur le fond de laquelle est implanté un conduit d'admission d'air 24, pourvu d'orifices diffuseurs 25 et traversant un orifice 26 de la tubulure 2b pour être raccordé, par un conduit 27, à l'une des deux sorties d'une électrovanne 28 de distribution d'air comprimé. Cette électrovanne est ici interposée entre le groupe motocompresseur 29 et la trompe 30 d'un avertisseur électropneumatique équipant le véhicule. Son autre sortie est raccordée à la trompe 30 et, dans la position de repos représentée de l'électrovanne qui est assurée par un ressort 31, le groupe motocompresseur 29 alimente la trompe 30 via l'électrovanne 28 lorsque le contact 32 de commande manuelle de l'avertisseur est fermé.In FIG. 3, the manifold 1b comprises at the bottom of its manifold 2b a low hollow zone 4b for accumulating petrol on the bottom of which is installed an air intake duct 24, provided with diffusing orifices 25 and passing through an orifice 26 of the tube 2b to be connected, by a conduit 27, to one of the two outputs of a solenoid valve 28 for distributing compressed air. This solenoid valve is here interposed between the compressor unit 29 and the trunk 30 of an electropneumatic warning device fitted to the vehicle. Its other output is connected to the horn 30 and, in the rest position shown of the solenoid valve which is provided by a spring 31, the compressor unit 29 supplies the horn 30 via the solenoid valve 28 when the contact 32 for manual control of the horn is closed.

L'électrovanne comporte un solénoide 33 qui, lorsqu'il est excité, la fait passer, à l'encontre de l'action du ressort 31, dans la seconde position de distribution représentée au dessin, qui va relier cette fois le groupe motocompresseur 29 au conduit d'admission d'air 24. L'alimentation électrique du solénoide 33 et du moteur du groupe motocompresseur 29 passe par le contact 18 destiné à être fermé en cas de démarrage à froid et par le contact 19 d'alimentation du relais 20 de commutation du circuit du démarreur D du moteur.The solenoid valve comprises a solenoid 33 which, when excited, causes it to pass, against the action of the spring 31, into the second distribution position shown in the drawing, which will connect this time the compressor unit 29 to the air intake duct 24. The electrical supply of the solenoid 33 and of the engine of the compressor unit 29 passes through the contact 18 intended to be closed in the event of a cold start and by the contact 19 supplying the relay 20 switching circuit of the starter motor D.

Ainsi, avec le contact 18 fermé et pendant toute la période de fermeture du contact 19 pour l'actionnement du démarreur nécessaire au démarrage à froid du moteur, le solénoide 33 et le groupe motocompresseur 29 seront simultanément alimentés, et l'air comprimé sera distribué par l'électrovanne 28 au conduit d'admission 24 pour repulvériser essence liquide rapidement présente dans la zone d'accumulation 4b et faciliter ainsi le démarrage.Thus, with the contact 18 closed and during the entire closing period of the contact 19 for actuation of the starter necessary for the cold start of the engine, the solenoid 33 and the compressor unit 29 will be simultaneously supplied, and the compressed air will be distributed. by the solenoid valve 28 to the intake duct 24 to repulverize liquid gasoline quickly present in the accumulation zone 4b and thus facilitate starting.

Cette admission d'air peut eAtre prolongée au-delà de la période d'actionnement du démarreur, notamment en prévoyant ici, comme schématisé en trait mixte, l'adjonction d'un relais 32 temporisé a la réouverture, dont le contact de commutation sera inséré entre le contact 18 de démarrage à froid autorisant l'excitation du relais et le point commun 25 d'alimentation électrique du groupe motocompresseur 29 et de l'électrovanne 28, avec la diode d'isolement en trait mixte.This air intake can be extended beyond the starter actuation period, in particular by providing here, as shown in dashed lines, the addition of a timed relay 32 at reopening, the switching contact of which will be inserted between the cold start contact 18 authorizing the excitation of the relay and the common point 25 of electrical supply of the compressor unit 29 and of the solenoid valve 28, with the isolation diode in dashed line.

Une diode 36 sert ici à isoler la commande de démarreur de celle de l'avertisseur pendant la période de maintien du contact 18 en position de démarrage å froid0 Bien qu'on ait décrit une utilisation avantageuse d'un groupe motocompresseur d'avertisseur pneumatique un tel groupe pourrait aussi être autonome.A diode 36 is used here to isolate the starter control from that of the horn during the period of keeping the contact 18 in the cold start position. 0 Although an advantageous use has been described of a pneumatic horn drive unit a such a group could also be autonomous.

Bien entendu, ntndu, variantes peuvent encore étire imaginées, tout en restant dans le cadre de l'invention. Of course, ntndu, variants can still be imagined, while remaining within the scope of the invention.

Claims

1. Cold start device for a gasoline engine with a carburetor comprising an intake manifold, characterized in that said manifold comprises a low zone for accumulation of petrol in the liquid state admitted into the manifold by the carburetor and an outside air intake duct opening into this low area to act as a relay for spraying accumulated gasoline.

2. Cold start device according to claim 1, characterized in that said outside air intake duct is connected to the gas crankcase gas suction duct.

3. Cold start device according to claim 1, characterized in that said outside air intake duct comprises a temporary air intake solenoid valve placed under the control of the actuation control of the starter motor.

4. Cold start device according to claim 1, characterized in that said outside air intake duct is connected to means for distributing pressurized air responding to the actuation command of the starter motor.

5. Cold start device according to claim 3, characterized in that the air intake solenoid valve has a timed hold control after actuation by that of the engine starter.

6. Cold start device according to claim 4, characterized in that said pressurized air distribution means have a timed hold control after actuation end by that of the engine starter.

7. Cold start device according to claim 4, characterized in that said pressurized air distribution means comprise an electropneumatic horn motor-compressor group and a solenoid valve for selecting air distribution towards the horn or said outside air intake duct.