FR2492001A2 - Fuel and air mixing for IC engine - has interlinked air and fuel regulators and uses inductive position transducer on engine vacuum air regulator to activate solenoid - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif de formation du mélange d'air et de carburant pour moteurs à combustion interne, qui comporte une paroi tubulaire qui entoure une chambre de carburation dans le trajet d'un courant principal et qui, dans la partie amont de cetb chambre, est munie d'un système de distribution de carburant sous forme d'un canal annulaire s'ouvrant vers l'intérieur dans la chambre de carburation, tandis que dans la partie comprise environ entre le dit système de distribution et environ un organe d'étranglement actionnable à volonté en aval de la dite chambre la dite paroi tubulaire est conçue en tant que cloison chauffante, comme décrit dans la demande de brevet d'invention principal nO 80 18890. The present invention relates to a device for forming the air and fuel mixture for internal combustion engines, which has a tubular wall which surrounds a carburetion chamber in the path of a main stream and which, in the upstream part of this chamber, is provided with a fuel distribution system in the form of an annular channel opening inwardly into the carburation chamber, while in the part approximately between said distribution system and approximately a member of 'throttle actuable at will downstream of said chamber said tubular wall is designed as a heating partition, as described in the main patent application No. 80 18890.
Un tel dispositif de formation du mélange allie
une préparation parfaite du mélange par vaporisation du carburant en amont du tuyau dans la chambre de carburation, à un bon transport du mélange et à une parfaite aptitude à le répartir. Lorsque le mélange aspira entre dans le collecteur d'admission, il n'y a presque plus de composants liquides du carburant dans le mélange, et le mouillage de paroi est limité à la chambre de carburation.Là, la chaleur amenée par l'intermédiaire de la cloison chauffante opère un chauffage direct et une vaporisation sur une courte distance de la pellicule de carburant sur les parois, sans que de ce fait la température du mélange aspiré se trouve anormalement élevée. G-râce à la vaporisation rapide et sur une courte distance de la pellicule de carburant sur la paroi, il ne se produit pas, en régime non-stationnaire, d'erreurs importantes dans la composition du mélange aspiré.Such a mixture formation device combines
perfect preparation of the mixture by vaporizing the fuel upstream of the pipe in the carburetion chamber, good transport of the mixture and a perfect ability to distribute it. When the aspirated mixture enters the intake manifold, there are almost no more liquid fuel components in the mixture, and the wall wetting is limited to the carburetion chamber, where the heat supplied through of the heating partition operates direct heating and vaporization over a short distance of the fuel film on the walls, without thereby causing the temperature of the aspirated mixture to be abnormally high. Thanks to the rapid vaporization and over a short distance of the fuel film on the wall, there are no significant errors in the composition of the aspirated mixture under non-stationary conditions.
Le problème auquel l'invention a apporté une solution consistait alors à perfectionner un dispositif de formation du mélange du genre décrit en préambule afin que s'établi ment dans la chambre de carburatinn, aux différents régimes du moteur et en présence de con ditions de dépression sensiblement constantes, des conditions d'écoulement satisfaisantes, c'est-à-dire dépourvues de turbulences et de rétrogradations d'écoulement, pour ainsi obtenir des conditions de vaporisatinn indépendantes de la pression et des conditions de transport du mélange encore améliorées. The problem to which the invention provided a solution then consisted in perfecting a device for forming the mixture of the kind described in the preamble so that it is established in the carburatin chamber, at different engine speeds and in the presence of vacuum conditions. substantially constant, satisfactory flow conditions, that is to say devoid of turbulence and downshifting of flow, so as to obtain vaporization conditions independent of pressure and transport conditions of the mixture further improved.
La solution à ce problème consiste, conformément à l'invention, à prévoir, dans un dispositif de formation du mélange d'air et de carburant du genre décrit en préambule, les dispositions suivantes
a) un clapet d'étranglement d'air présentant une forme de révolution est disposé en amont de la chambre de carburation et est mobile dans la direction longitudinale de cette chambre1
b) un-passage d'admission d'air annulaire dont la section est commandée au moyen du clapet d'étranglement est disposé entre le bord extérieur de ce clapet et la zone d'entrée de la paroi tubulaire évasée dans la direction opposée à celle de l'écoulement,
c) un organe positionneur est relié au clapet d'étranglement pour le déplacer dans le sens de l'ouverture en fonction de la dépression qui règne dans la chambre de carburation, ce déplacement se faisant contre la précontrainte exercée sur ce clapet par un ressort de fermeture jusqu'à ce qu'un état d'équilibre des forces soit atteint et
d) un organe doseur de carburant communique avec le canal annulaire du système de distribution de carburant et est commandé en fonction de la position du clapet à air, laquelle dépend du débit d'air instantané.The solution to this problem consists, in accordance with the invention, in providing, in a device for forming the mixture of air and fuel of the kind described in the preamble, the following arrangements
a) an air throttle valve having a shape of revolution is disposed upstream of the carburetion chamber and is movable in the longitudinal direction of this chamber1
b) an annular air intake passage, the section of which is controlled by means of the throttle valve, is disposed between the outer edge of this valve and the inlet zone of the flared tubular wall in the opposite direction to that flow,
c) a positioning member is connected to the throttle valve in order to move it in the opening direction as a function of the vacuum prevailing in the carburetion chamber, this displacement being made against the prestress exerted on this valve by a spring of closing until a state of balance of forces is reached and
d) a fuel metering device communicates with the annular channel of the fuel distribution system and is controlled as a function of the position of the air valve, which depends on the instantaneous air flow.
Dans un dispositif de formation du mélange ainsi conçu, les conditions d'éBoulement et de préparation du mélange sont nettement favorables et régulières. Dans le parcours à pression constante de la chambre de carburation, l'écoulement de l'air aspiré est annulaire sur la paroi tubulaire dans le champ du système de distribution de carburant, de sorte que le carburant peut être aspiré uniformément dans la chambre de carburation à partir du canal annulaire de la paroi tubulaire, sans que cela donne lieu à des turbulences et à des retours de mélange. Le carburant qui se trouve déjà dans le champ de la paroi tubulaire peut, s'il n'est pas véhiculé en minuscules goutelettes par le courant d'air aspiré, être vaporisé directement dans le champ de la cloison chauffante. In a mixture formation device thus designed, the conditions for the flow and preparation of the mixture are clearly favorable and regular. In the constant pressure path of the carburetion chamber, the flow of aspirated air is annular on the tubular wall in the field of the fuel distribution system, so that the fuel can be sucked uniformly in the carburetion chamber from the annular channel of the tubular wall, without this giving rise to turbulence and mixing returns. The fuel which is already in the field of the tubular wall can, if it is not transported in tiny droplets by the current of aspirated air, be vaporized directly in the field of the heating partition.
La position du clapet à air associée au débit d'air instantané est mise à profit pour envoyer dans le parcours à pression constante une quantité de carburant adaptée au régime du moteur à l'instant considéré. La disposition spéciale du clapet a air, sa forme particulière et la direction de son déplacement font qu'il est possible que le dispositif de formation du mélange d'air et de carburant selon la demande de brevet principal peut être mise en oeuvre, en liaison avec le principe de pression constante, de façon totalement efficace en ce qui concerne la préparation et le transport du mélange. The position of the air valve associated with the instantaneous air flow rate is used to send a constant quantity of fuel adapted to the engine speed at the instant considered in the course at constant pressure. The special arrangement of the air valve, its particular shape and the direction of its movement make it possible that the device for forming the mixture of air and fuel according to the main patent application can be implemented in conjunction with the principle of constant pressure, in a completely effective way with regard to the preparation and transport of the mixture.
Une forme d'exécution rationnelle et favorable en ce qui concerne les conditions d'écoulement se distingue par le fait que la paroi tubulaire présente dans le champ du passage d'admission d'air un évasement conique s'ouvrant dans la direction opposée à celle de l'écoulement, et par le fait que le bord du clapet d'é tranglement d'air circulaire en forme de plateau présente un biseau conique complémentaire de l'évasement de la paroi tubulaire. Grâce à cette disposition, est créé un passage d'admission d'air annulaire conique dont l'épaisseur peut varier et qui permet une sntroduction annulaire uniforme, dans le parcours à pression constante, du courantd'air aspiré, ainsi qu'un écoulement périphérique favorable dans le champ annulaire d'admission du carburant.En outre, avec un contour approprié du passage d'admission d'air et en liaison avec l'organe positionneur il est possible d'assurer une mesure précise du débit d'air, lequel est proportionnel à la course du clapet
à air.A rational and favorable embodiment with regard to the flow conditions is distinguished by the fact that the tubular wall has in the field of the air intake passage a conical flare opening in the opposite direction to that of the flow, and by the fact that the edge of the circular air throttle valve in the form of a plate has a conical bevel complementary to the flaring of the tubular wall. Thanks to this arrangement, a conical annular air intake passage is created, the thickness of which can vary and which allows a uniform annular introduction, in the path at constant pressure, of the suction air flow, as well as a peripheral flow. favorable in the annular fuel intake field.In addition, with an appropriate contour of the air intake passage and in conjunction with the positioning member it is possible to ensure an accurate measurement of the air flow, which is proportional to the valve stroke
air.
De préférence, une boite à membrane sert d'organe positionneur du clapet à air et comporte un tube qui d'une part relie mécaniquement la membrane de travail de cette boite au dit clapet et, d'autre part, fait communiquer la chambre de travail de cette même botte avec la chambre de carburation. Ainsi, ce tube de liaison exerce une double fonction, ce qui simplifie la disposition d'ensemble du dispositif. Preferably, a membrane box serves as a positioning member of the air valve and comprises a tube which on the one hand mechanically connects the working membrane of this box to said valve and, on the other hand, makes the working chamber communicate. of this same boot with the carburetor chamber. Thus, this connecting tube has a dual function, which simplifies the overall arrangement of the device.
Cette disposition est particulièrement avantageuse lorsque, selon une autre caractéristique de l'invention, la boite à membrane est disposée en amont de la chambre dé carburation, sur l'axe longitudinal de cette dernière et à distance d'elle, tandis qu'entre la boite à mem-- brane et le passage d'admission d'air sont ménagées des entrées d'air, Une telle disposition d'une part économise de la place et, d'autre part, favorise l'ecoulemnt, car 1' air à aspirer peut s'engouffrer de tous côtés dans la partie entre la boite à membrane et le passage d'admission d'air annulaire, de sorte qu'il peut être aspiré de manière adéquate. Le tube de liaison s'étend le long de l'axe longitudinal de la chambre de carbura tinet ne constitue ainsi aucun obstacle pour l'air à aspirer qui entoure ce tube.This arrangement is particularly advantageous when, according to another characteristic of the invention, the membrane box is disposed upstream of the carburetion chamber, on the longitudinal axis of the latter and at a distance from it, while between the mem- brane box and the air intake passage are provided air intakes, Such an arrangement on the one hand saves space and, on the other hand, promotes the flow, because 1 air can be sucked in from all sides into the part between the membrane box and the annular air intake passage, so that it can be sucked adequately. The connecting tube extends along the longitudinal axis of the carbura tinet chamber thus does not constitute any obstacle for the air to be sucked which surrounds this tube.
Dans une forme d'exécution plus élaborée, le ressort de fermeture du clapet à air est constitué par un ressort de compression à précontrainte réglable, disposé d'un côte de la membrane de travail dans la chambre de travail, et il existe entre une chambre d'amortissement située de l'autre côté dela dite membrane et les entrées d'air une liaison d'écoulement communiquant avec l'atmosphère. In a more elaborate embodiment, the closing spring of the air valve is constituted by a compression spring with adjustable preload, arranged on one side of the working membrane in the working chamber, and there is between a chamber damping located on the other side of said membrane and the air inlets a flow connection communicating with the atmosphere.
De préférence, cette liaison d'écoulement affectée à la chambre d'amortissement est conçue sous forme d'un étranglement. Grâce à cette disposition, l'air aspiré amené aux entrées d'air par exemple par l'intermédiaire d'un filtre à air peut être utilisé en meme temps pour mettre à l'atmosphère la chambre d'amortissement de la boite à membrane. En outre, par la liaison d'écoulement plus ou moins étranglée on peut doser l'effet d'amortissement, de sorte que la membrane de travail et par conséquent le clapet à air peuvent adapter leur position avec le retard souhaité aux conditions de fonctionnement du moteur. L'amortissement de régimes transitoires non-stationnaires se trouve ainsi assuré.Preferably, this flow connection assigned to the damping chamber is designed in the form of a constriction. Thanks to this arrangement, the sucked air supplied to the air inlets, for example by means of an air filter, can be used at the same time to vent the damping chamber of the membrane box. In addition, by means of the more or less constricted flow connection, the damping effect can be measured, so that the working diaphragm and therefore the air valve can adapt their position with the desired delay to the operating conditions of the engine. The amortization of non-stationary transitional plans is thus ensured.
Au lieu ou en plus de la liaison d'écoulement conçue en tant qu'étranglement de mise à l'atmosphère de la chambre d'amortissement de la boite à membrane, il est avantageux de prévoir dans le tube reliant la chambre de travail de la boite à membrane à la chambre de carburation un étranglement. Cet étranglement permet, indépendamment de l'existence et de la nature du premier cité, d'assurer un amortissement immédiat notamment du mouvement d'ouverture du clapet à air, et, de ce fait, une meilleure adaptation aux conditions de service du moment. Instead of or in addition to the flow connection designed as a throttle for venting the damping chamber of the membrane box, it is advantageous to provide in the tube connecting the working chamber of the membrane box to the carburetor chamber a throttle. This constriction allows, independently of the existence and the nature of the first city, to ensure an immediate damping in particular of the movement of opening of the air valve, and, therefore, a better adaptation to the conditions of service of the moment.
Etant donné que la position du clapet à air et par conséquent aussi du tube qui le relie à la boite à memurane correspond au débit d'air instantané, il est poB- sible, dans une forme d'exécution simple, de prévoir entre ce tube et l'organe doseur de carburant. une li aison mécanique, p2r exemple sous forme d'une tige rigide. Since the position of the air valve and therefore also of the tube which connects it to the memurane box corresponds to the instantaneous air flow, it is possible, in a simple embodiment, to provide between this tube and the fuel metering member. a mechanical connection, for example in the form of a rigid rod.
Il est possible de modifier le réglage initial de ltor- gane doseur de carburant en modifiant en conséquence la précontrainte du ressort de fermeture, situé dans la chambre de travail de la boite à membrane.It is possible to modify the initial setting of the fuel metering valve by modifying the preload of the closing spring accordingly, located in the working chamber of the diaphragm box.
Dans une variante d'exécution très rationnelle, un capteur de course inductif engendre un signal de mesure électrique correspondant à la position du clapet à air et donc au débit d'air, tandis qu'un appareil de commande règle le débit de carburant en fonction de ce signal de mesure électrique au moyen d'un organe doseur de carburant relié à une valve électromagnétique. In a very rational variant, an inductive stroke sensor generates an electrical measurement signal corresponding to the position of the air valve and therefore to the air flow, while a control device adjusts the fuel flow as a function of this electrical measurement signal by means of a fuel metering member connected to an electromagnetic valve.
Dans cette disposition, il est avantageux d'utiliser un appareil de commande ayant une entrée de grandeurs correctrices pour modifier le rapport carburant-air en fonction de paramètres mesurés du fonctionnement du moteur. Un tel dispositif de formation du mélange est, comparé à un autre ayant une liaison mécanique entre le tube de la boite à membrane et l'organe doseur de carburant, considérablement plus souple et plus facile à adapter aux conditions de fonctionnement de chaque cas. Un autre avantage est que l'on n'a pas à tenir compte des conditions locales d'installation du tube de la botte à membrane d'une part et de l'organe doseur de carburant d'autre part, ce qui confère à ce dispositif à liaison électrique un surcroît de possibili- tés d'utilisation.Par ailleurs, le réglage initial de l'organe doseur de carburant peut être effectué sur l'appareil de commande même, si bien qu'il n'y a pas besoin de modifier pour cela la précontrainte du ressort de fermeture.In this arrangement, it is advantageous to use a control device having an input of corrective quantities to modify the fuel-air ratio as a function of measured parameters of engine operation. Such a device for forming the mixture is, compared to another having a mechanical connection between the tube of the membrane box and the fuel metering member, considerably more flexible and easier to adapt to the operating conditions of each case. Another advantage is that one does not have to take into account the local conditions for installing the tube of the membrane boot on the one hand and the fuel metering member on the other hand, which gives this electrical connection device more possibilities for use. Furthermore, the initial adjustment of the fuel metering unit can be carried out on the control unit itself, so that there is no need to modify the preload of the closing spring for this.
Afin de répartir aussi uniformément que possible dans le canal annulaire de la paroi tubulaire le carburant à aspirer d'une louve à flotteur au moyen de la pression constante dans la chambre de carburation parl'intermédiaire de l'organe doseur de carburant, il est bon de munir le canal annulair'au moins un conduit d'amenée de carburant débouchant sensiblement radialement et d'au moins un conduit d'air additionnel débouchant sensiblement tangentiellement. Ainsi, il se forme dans le canal annulaire un mélange primaire parfaitement réparti avant d'être aspiré dans la chambre de carburation.Il est particulièrement favorable de prévoir deux conduits d'air additionnel sensiblement diamètralement opposés débouchant tangentiellement dans lecanal annulaire et communiquant avec les entrées d'air latérales, l'un de ces conduits débouchant sensiblement à l'endroit où débouche le conduit d'amenée de carburant. Cette disposition conduit à la formation d'un mélange primaire uniforme dans le canal annulaire, avec une bonne répartition périphérique, de sorte que ce mélange peut, à sa sortie du canal annulaire, être introduit uniformément dans la chambre de carburation sur tout le pourtour de celle-ci. In order to distribute as evenly as possible in the annular channel of the tubular wall the fuel to be sucked from a float wolf by means of the constant pressure in the carburetion chamber through the fuel metering member, it is good to provide the annular channel with at least one fuel supply duct opening out substantially radially and with at least one additional air duct opening out substantially tangentially. Thus, a perfectly distributed primary mixture is formed in the annular channel before being sucked into the carburetion chamber. It is particularly favorable to provide two substantially diametrically opposed additional air ducts opening tangentially in the annular channel and communicating with the inlets lateral air, one of these conduits opening substantially at the point where the fuel supply conduit opens. This arrangement leads to the formation of a uniform primary mixture in the annular channel, with good peripheral distribution, so that this mixture can, on leaving the annular channel, be introduced uniformly into the carburetion chamber around the entire periphery of this one.
Suivant une autre caractéristique de l'invention le canal annulaire débouche en biais dans la chambre de carburation1 par rapport à la direction de l'écoulement, par l'intermédiaire de canaux de sortie uniformément répartis et débouchant à quelque distance en aval du passage d'admission d'air, Par comparaison à une entrée purement radiale dans la chambre de. carburation cette entrée en biais a pour avantage d'éviter de fortes déviations de l'écoulement et donc des turbulences ou rétrogradations du carburant. En outre, le fait que ces canaux de sortie débouchent à distance du passage d'admission d'air est avantageux parce que dans cette partie règnent des dépressions presque égales, de sorte que le dosage du carburant peut avoir lieu exclusivement par l'intermédiaire de l'organe doseur de carburant commandé en fonction de la position du clapet à air. According to another characteristic of the invention, the annular channel opens at an angle into the carburetion chamber1 with respect to the direction of flow, by means of outlet channels uniformly distributed and opening out at some distance downstream from the passage of air intake, Compared to a purely radial entry in the chamber. carburetion this bias entry has the advantage of avoiding large deviations in the flow and therefore turbulence or downshifting of the fuel. In addition, the fact that these outlet channels open at a distance from the air intake passage is advantageous because in this part almost equal depressions prevail, so that the metering of the fuel can take place exclusively through the fuel metering device controlled as a function of the position of the air valve.
I1 est préférable en outre ou'une isolation thermique soit prévue entre la cloison chauffante d'une part et le canal annulaire et une cuve à flotteur reliée à ce cane1 d'autre part, Cette disposition évite que la zone de la cuve à flotteur et le carburant contenu dans cette cuve ne s'échauffent. I1 is preferable in addition where thermal insulation is provided between the heating partition on the one hand and the annular channel and a float tank connected to this cane1 on the other hand, this arrangement prevents the area of the float tank and the fuel in this tank does not heat up.
Dans une forme d'exécution particulièrement simple la cloison chauffante est conçue sous forme d'un échan gelez thermique à double paroi parcouru par l'eau de refroidissement du moteur. Biais d'autres modes de chauffage peuvent foncièrement être prévus, par exemple un chauffage par résistance électrique, un chauffage par les gaz d'échappement du moteur, ou encore une combinaison de ces modes de chauffage. In a particularly simple embodiment, the heating partition is designed in the form of a double-walled heat exchanger through which the engine cooling water flows. Bias other heating modes can basically be provided, for example electric resistance heating, heating by the exhaust gases of the engine, or a combination of these heating modes.
L'invention est décrite plus en détail ci-après, à l'aide d'exemples 'eéctlnn illustrés au dessin schématique 2annexe ; sur ce dernier
- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une première forme d'exécution d'un dispositif Je formation de mélange selon l'invention,
- la figure 2 est une vue en coupe transversale suivant la ligne II-II tracée sur la fig. 1, et
- la figure 3 est une vue en coupe longiturinale d'une deuxième forme d'exécution d'un dispositif de formation de mélange selon l'invention.The invention is described in more detail below, with the aid of examples shown in the diagrammatic drawing 2 annex; on the latter
FIG. 1 is a view in longitudinal section of a first embodiment of a device forming a mixture according to the invention,
- Figure 2 is a cross-sectional view along line II-II drawn in FIG. 1, and
- Figure 3 is a longitudinal sectional view of a second embodiment of a mixture forming device according to the invention.
La description qui suit se réfère aux deux formes d'exécution selon les fig.1 et 2 d'une part, 3 d'autre part, dans la mesure où rien d'autre n'est indique à propos de différences entre ces deux formes d'exécution. The description which follows refers to the two embodiments according to FIGS. 1 and 2 on the one hand, and 3 on the other hand, insofar as nothing else is indicated concerning the differences between these two forms. of execution.
Le dispositif de formation du mélange comporte une paroi tubulaire -1 de forme cylindrique annulaire qui entoure une chambre de carburation cylindrique 2. The device for forming the mixture comprises a tubular wall -1 of annular cylindrical shape which surrounds a cylindrical carburetion chamber 2.
En aval, cette chambre est délimitée par un organe d'étranglement 3 actionnable à volonté, constitué par un papillon pivotant. Dans la partie aval de la chambre de carburation 2 se trouve un système de distribution de carburant 4 débouchant annulairement dans cette chambre à partir de la paroi tubulaire 1, par un canal annulaire 5. Ce. dernier débouche dans la chambre de carburation 2 par plusieurs canaux de sortie 6 uniformément répartis sur le pourtour. Ces canaux sont orientés en biais sur l'axe longitudinal de la chambre de carburation 2 c'essà-dire sur la direction (indiquée par la flèche A) de l'écoulement principal, la disposition étant telle que le carburant ou mélange primaire a déjà dans les canaux 6 une composante de mouvement dans le sens de la flèche A.Downstream, this chamber is delimited by a throttling member 3 which can be actuated at will, constituted by a pivoting butterfly. In the downstream part of the carburetion chamber 2 there is a fuel distribution system 4 opening annularly into this chamber from the tubular wall 1, through an annular channel 5. Ce. the latter opens into the carburetion chamber 2 by several outlet channels 6 uniformly distributed around the periphery. These channels are oriented at an angle on the longitudinal axis of the carburetor chamber 2, that is to say on the direction (indicated by arrow A) of the main flow, the arrangement being such that the fuel or primary mixture has already in channels 6 a movement component in the direction of arrow A.
Commerelrésenté à la fig.2, un conduit d'amenée de carburant 7 débouche radialement dans le canal annulaire 5 ; dans ce même canal débouchent aussi, tangen tellement dans le même sens, deux conduits d'air additionnel 8,9, diamétralement opposés l'un à l'autre. As shown in FIG. 2, a fuel supply duct 7 opens radially into the annular channel 5; in this same channel also open, tangent so much in the same direction, two additional air ducts 8,9, diametrically opposite one to the other.
L'embouchure du conduit d'air additionnel 8 se trouve près de celle du conduit d'amenée de carburant 7. De ce fait, 1'air additionnel aspiré communique au carburant qui pénètre dans le canal annulaire 5 un écoulement annulaire uniformément réparti, et il se forme dans ce canal un mélange irimaire homogène dans tout le pourtour de celui-ci et qui peut être aspiré uniformément dans la chambre de carburation 2 par l'intermédiaire des canaux de sorte 6.The mouth of the additional air duct 8 is located near that of the fuel supply duct 7. As a result, the additional air sucked in communicates with the fuel which enters the annular channel 5 a uniformly distributed annular flow, and in this channel, a homogeneous irimetric mixture is formed all around its periphery and which can be drawn uniformly into the carburetion chamber 2 via the channels so 6.
La chambre de carburation 2 est, à une certaine distance en amont de l'endroit où débouchent les canaux de sortie 6, délimitée par un clapet à air 10 mobile dans la direction longitudinale de la chambre de carburation 2. Dans cet exemple d'exécution, ce clapet est en forme de plateau dont le bord est biseauté comme représenté au dessin. En regard de ce bord biseauté, la paroi tubulaire i est évasée coniquement dans la direction contraire à celle indiquée par la flèche A, de sorte que le biseau du clapet 10 et la partie évasée atonique de la paroi tubulaire 1 se font face. Entre ces d??x parties tronconiques, se trouve un passage annulaire/dadmission d'air dont la section dépend de la position du clapet 10. The carburetion chamber 2 is, at a certain distance upstream from the place where the outlet channels 6 open, delimited by an air valve 10 movable in the longitudinal direction of the carburetion chamber 2. In this exemplary embodiment , this valve is in the form of a plate, the edge of which is bevelled as shown in the drawing. Opposite this beveled edge, the tubular wall i is flared conically in the direction opposite to that indicated by the arrow A, so that the bevel of the valve 10 and the atonic flared part of the tubular wall 1 face each other. Between these frustoconical parts, there is an annular passage / air intake whose section depends on the position of the valve 10.
En aval des orifices des canaux de sortie 6 la paroi tubulaire 1 est, sensiblement jusqu'au papillon 3, conçue en tant que cloison chauffante 12 sous forme, dans cet exemple, d'échangeur thermique à double paroi comportant une entrée 13 et une sortie 14. De l'eau de refroidissement du moteur portée à une température relativement élevée peut ainsi circuler dans la direction B,C (indiquée par des flèches) et chauffer la cloison 12. Enulriante, il peut être prévu une cloison t2 chauffée électriquement ou par les gaz d'échappement du moteur, ou encore par une combinaison deces deux moyens de chauffage. Downstream of the orifices of the outlet channels 6 the tubular wall 1 is, substantially up to the butterfly 3, designed as a heating partition 12 in the form, in this example, of a double wall heat exchanger comprising an inlet 13 and an outlet 14. Engine cooling water brought to a relatively high temperature can thus circulate in direction B, C (indicated by arrows) and heat the partition 12. In addition, a t2 partition can be provided electrically or by engine exhaust gases, or by a combination of these two heating means.
Le clapet à air 10 est commandé par un organe positionneur 15 (fiv.1) ou 40 (fig.3) disposé dans l'axe longitudinal de la chambre de carburation 2, à quelque distance du clapet 10. Cet organe positionneur 15 ou 40 est relié mécaniquement au dit clapet 10 par
l'intermédiaire d'un tube 16 qui s'étend le long de
l'axelongitudinal de la chambre 2 et relie mécaniquement et de façon rigide le clapet 10 à une membrane
de travail 17 de l'organe positionneur 15 ou 40, en même temps que ce tube constitue une liaison d'écou
lement entre une chambre de travail 18 du dit organe
15 ou 40, et la chambre de carburation 2. L'alésage
du tube 16 traverse ainsi d'une part la membrane 17,
d'autre part le clapet 10 en forme de plateau.The air valve 10 is controlled by a positioning member 15 (fiv.1) or 40 (fig.3) disposed in the longitudinal axis of the carburetion chamber 2, some distance from the valve 10. This positioning member 15 or 40 is mechanically connected to said valve 10 by
via a tube 16 which extends along
the longitudinal axis of the chamber 2 and mechanically and rigidly connects the valve 10 to a membrane
17 of the positioning member 15 or 40, at the same time as this tube constitutes a nut connection
between a working chamber 18 of said body
15 or 40, and the carburetor chamber 2. The bore
tube 16 thus crosses membrane 17 on the one hand,
on the other hand the valve 10 in the form of a plate.
Dans la chambre de travail 18 se trouve un ressort
de fermeture précontraint 19 qui tend à repousser la membrane 17 et, ainsi, à fermer le passage annulaire
il autour du clapet 10. Le ressort 19 prend appui d'une
part contre la membrane de travail 17 et, selon la
fig.1, d'autre part contre un plateau 20 dont la
distance au carter d'une boite à membrane (non repérée
sur le dessin) est réglable au moyen d'une vis 21.In the working chamber 18 there is a spring
of prestressed closure 19 which tends to push back the membrane 17 and, thus, to close the annular passage
it around the valve 10. The spring 19 is supported by a
part against the working membrane 17 and, according to the
fig.1, on the other hand against a plate 20 whose
distance to the housing of a membrane box (not marked
in the drawing) is adjustable by means of a screw 21.
Du côté de la membrane de travail 17 oppose à
la chambre de travail 18 se trouve une chambre 22 communiquant avec l'atmosphère et munie d'une liaison d'é
coulement 23 conduisant à l'extérieur. Cette liaison
peut être étranglée plus ou moins fortement, pour ainsi
prévoir un certain effet d'amortissement en régime
transitoire non stationnaire. Un amortissement plus
favorable, notamment du mouvement d'ouverture du clapet
à air 10, peut être obtenu par un étranglement 48 dans
le tubel6 ; cet étranglement peut être prévu à la place de celui de la liaison d'écoulement 23, ou en plus de lui.On the side of the working membrane 17 opposes
the working chamber 18 is a chamber 22 communicating with the atmosphere and provided with a connection of
flow 23 leading to the outside. This connection
can be strangled more or less strongly, so
provide for a certain amortization effect
non-stationary transient. More amortization
favorable, in particular of the valve opening movement
air 10, can be obtained by a throttle 48 in
tubel6; this constriction can be provided in place of that of the flow connection 23, or in addition to it.
Dans le champ périphérique du tube 16 la paroi
tubulaire i comporte plusieurs entrées d'air 24 par l'in
termédiaire desquelles l'air arrivant d'un filtre à air
dans la direction indiquée par les flèches D peut par
venir jusqu'au passage annulaire il d'admission d'air.In the peripheral field of tube 16 the wall
tubular i has several air intakes 24 through the in
through which air arriving from an air filter
in the direction indicated by the arrows D can by
come up to the annular air intake passage.
Dans cet exemple, les conduits d'air additionnel 8,9
débouchent eux aussi dans ce champ périphérique autour
du tube î6, de sorte que de l'air préalablement nettoyé
est amené également au canal annulaire 5. In this example, the additional air ducts 8.9
also emerge in this peripheral field around
of tube i6, so that previously cleaned air
is also brought to the annular channel 5.
Un organe doseur de carburant 26 dont la commande sera décrit plus loin, constitué par une valve à aiguille 26, est affecté à une buse 27 d'une cuve à flotteur 28 qui comporte une mise à l'atmosphère 29 et un tube 30 plongé dans le carburant et entourant la buse 27. La dépression qui règne dans le parcours à
pression constante, dans la chambre de carburation 2, se propage. par l'intermédiaire des canaux de sortie 6, du canal annulaire 5 et du conduit d'amenée de carburant 7, jusqu'à l'organe doseur de carburant 26, de sorte qu'en fonction de la position d'ouverture de l'organe doseur 26 le carburant peut être asniré.La cuve à flotteur 28 est reliée directement à la partie de la paroi tubulaire 1 qui intéresse le canal annulaire 5, et elle est isolée thermiquement de la cloison chauffante 12 par un espace intermédiaire 31. il est en outre prévu une barrière thermique 32 dans la paroi tubulaire 1 entre la zone de la cloison chauffante 12 et la zone du canal annulaire 5. Grâce a ces dispositions un échlJf- fement de la cuve à flotteur 28 et du carburant qu'elle contient peut être évité.A fuel metering member 26, the control of which will be described later, constituted by a needle valve 26, is assigned to a nozzle 27 of a float tank 28 which has an vent 29 and a tube 30 immersed in the fuel and surrounding the nozzle 27. The depression which reigns in the course at
constant pressure, in the carburetor chamber 2, propagates. through the outlet channels 6, the annular channel 5 and the fuel supply duct 7, up to the fuel metering member 26, so that depending on the open position of the metering member 26 the fuel can be aspirated. The float tank 28 is directly connected to the part of the tubular wall 1 which concerns the annular channel 5, and it is thermally insulated from the heating partition 12 by an intermediate space 31. it is in addition, a thermal barrier 32 is provided in the tubular wall 1 between the zone of the heating partition 12 and the zone of the annular channel 5. Thanks to these provisions, the float tank 28 and the fuel that it contains can collapse. to be avoided.
Dans la première forme d'exécution selon la fig.1, l'organe doseur de carburant 26 est, par l'intermédiaire d'une liaison mécanique 25, accouplé de telle sorte au tube 16 de l'organe positionneur 15 que cet organe doseur se trouve déplacé directement, par rapport à la buse 27, en fonction des mouvements du clapet a air 10 et par conséquent du débit d'air. il s'effectue donc une adaptation automatique du débit de carburant au débit d'air instantané. Le réglage de la position initiale du clapet à air 10 et donc de l'organe doseur de carburant 26 peut être offectué au moyen de la vis 21, c'esta-dire de la précontrainte du ressort de fermeture 19. In the first embodiment according to FIG. 1, the fuel metering member 26 is, by means of a mechanical connection 25, coupled in such a way to the tube 16 of the positioning member 15 that this metering member is moved directly, relative to the nozzle 27, as a function of the movements of the air valve 10 and consequently of the air flow. there is therefore an automatic adaptation of the fuel flow to the instantaneous air flow. The adjustment of the initial position of the air valve 10 and therefore of the fuel metering member 26 can be effected by means of the screw 21, that is to say of the prestressing of the closing spring 19.
Une autre possibilité consisterait à modifier en consequence le point de raccordement de l'organe doseur de carburant 26 à la liaison mécanique 25.Another possibility would consist in modifying the connection point of the fuel metering member 26 to the mechanical connection 25 accordingly.
tn deuxième forme d'exécution, illustrée q la fig.3, ne se distingue pratiquement de la première que par le fait qu'au lieu de la liaison mécanique 25 selon la fig.1 Xest prévu pour l'organe doseur de carburant 26 une commande électrique opérant en fonction des déplacements du clapet à air 10. Dans ce but, le tube 16 de l'organe positionneur 40 est muni à son extrémité d'un induit plongeur 41 pouvant pénétrer plus ou moins loin dms une bobine stationnaire 42 logée dans une sorte de capot prolongeant vers le haut la botte a membrane. L'induit 41 et la bobine 42 constituent un capteur de course inductif - dont le signal de mesure électrique est proportionnel à la position du clapet à air 10 et ainsi au débit d'air du dispositif de formation du mélange.Ce signal de mesure électrique est envoyé, par l'intermédiaire d'une liaison électrique 43, à un appareil de commande électrique 44 qui, par l'intermédiaire d'une liaison électrique 45 et d'une électrovalve 46, actionne l'organe doseur de carburant 26 de telle manière que le débit de carburant aspiré soit lui aussi proportionnel à la position du clapet a air 10 et donc au débit d'air. En même temps, l'appareil de commande électrique 44 peut, par l'intermédiaire d'entréees séparées, recevoir des paramètres de fonctionnement appropriés S1, S2 S3 au moyen desquels il est possible de corriger le rapport carburant-air. tn second embodiment, illustrated q in fig.3, differs practically from the first only by the fact that instead of the mechanical connection 25 according to fig.1 X is provided for the fuel metering member 26 a electric control operating as a function of the movements of the air valve 10. For this purpose, the tube 16 of the positioning member 40 is provided at its end with a plunger armature 41 which can penetrate more or less far dms a stationary coil 42 housed in a kind of hood extending upwards the membrane boot. The armature 41 and the coil 42 constitute an inductive stroke sensor - the electrical measurement signal of which is proportional to the position of the air valve 10 and thus to the air flow of the device for forming the mixture. is sent, via an electrical connection 43, to an electrical control device 44 which, via an electrical connection 45 and a solenoid valve 46, actuates the fuel metering member 26 so so that the flow of fuel sucked in is also proportional to the position of the air valve 10 and therefore to the air flow. At the same time, the electrical control device 44 can, via separate inputs, receive appropriate operating parameters S1, S2 S3 by means of which it is possible to correct the fuel-air ratio.
Une telle correction peut être intéressante par exemple au démarrage à froid, lors de la période de mise en température et pour compenser les effets d'altitude.Such a correction can be advantageous, for example when starting cold, during the warm-up period and to compensate for the effects of altitude.
Etant donné que le réglage initial de l'organe doseur de carburant 26 peut être effectué à l'aide de l'appareil de commande 44 luimeAme, il n'est pas absolument nécessaire de pouvoir régler séparément la précontrainte du ressort de fermeture 19 qui, dans cette forme d'exécution, prend appui d'une part contre la membrane de- travail 17 et, d'autre part, contre le carter de la botte à membrante, Entre le tube 16 et l'induit plongeur 41 se trouve une ouverture 47 qui communique avec l'alésage de ce tube et assure que quelle que soit la profondeur de pénétration de l'induit 41 dans la bobine 42, la chambre de travail 18 peut toujours recevoir la dépression qui règne dans la chambre de carburation 2.Since the initial adjustment of the fuel metering member 26 can be carried out using the luimeAme control unit 44, it is not absolutely necessary to be able to separately adjust the preload of the closing spring 19 which, in this embodiment, rests on the one hand against the working membrane 17 and, on the other hand, against the casing of the boot with a member, between the tube 16 and the armature plunger 41 is an opening 47 which communicates with the bore of this tube and ensures that whatever the penetration depth of the armature 41 in the coil 42, the working chamber 18 can still receive the vacuum which prevails in the carburetion chamber 2.
Lorsque, dans les deux formes d'exéucution décrites ci-dessus, on ouvre le papillon 3, la dépression augmente dans la chambre de carburation 2. Cette dépression se propage à la chambre de travail 18 de l'organe positionneur 15 ou 40, de sorte que la membrane de travail 17 se trouve, avec le tube 16 et le clapet à air 10, déplacée vers le haut sur le dessin, en comprimant le ressort de fermeture 19. Cela signifie que la chambre de carburation 2 reçoit de l'air et que le débit de celui-oS augmente. Lorsqu'un équilibre est atteint entre la force du ressort 19 et la dépressinn dans la chambre de travail 18, la membrane 17 et avec elle le clapet à air 10 restent immobiles. Ce processus d'adaptation qui maintient la dépression ne se produit que
Si la surface de la membrane de travail 17 est plus grande que celle du clapet 10.Ainsi existe une dépendance directe entre la course du clapet à ar 10 et le débit d'air aspiré. En liaison avec la membrane de travail 17, le ressort de fermeture 19, la chambre de travail 18 et un contour approprié du passage annulaire 11,le clapet à air 10 forme un débitmètre d'air, le débit d'air étant proportionnel à la course du clapet 10.When, in the two forms of execution described above, the butterfly valve 3 is opened, the depression increases in the carburetion chamber 2. This depression propagates to the working chamber 18 of the positioning member 15 or 40, so that the working membrane 17 is, with the tube 16 and the air valve 10, moved upward in the drawing, compressing the closing spring 19. This means that the carburetion chamber 2 receives air and that the flow of this one increases. When a balance is reached between the force of the spring 19 and the pressure in the working chamber 18, the membrane 17 and with it the air valve 10 remain stationary. This adjustment process that maintains depression only occurs
If the surface of the working membrane 17 is larger than that of the valve 10.There is therefore a direct dependence between the stroke of the valve at ar 10 and the air flow sucked. In connection with the working membrane 17, the closing spring 19, the working chamber 18 and an appropriate contour of the annular passage 11, the air valve 10 forms an air flow meter, the air flow being proportional to the valve stroke 10.
Etant donné que 1 'organe doseur de carburant 26 est actionné en fonction de la course du clapet à air 10, il en résulte un dosage de carburant qui correspond au débit d'air du dispositif de formation du mélange.Since the fuel metering member 26 is actuated as a function of the stroke of the air valve 10, this results in a metering of fuel which corresponds to the air flow rate of the device for forming the mixture.
Ce dernier est, en ce qui concerne le transport et la préparation du mélange, extremement efficace, dans une grande mesure dépourvu de turbulence ou de rétrogradation et rapidement adaptable à de nouvelles conditions de service, tout ceci grâcc à la cloison chauffante 12, à la nature particulière de l'amenée de carburant ainsi qu'à la disposition générale. De ce fait, il est possible, sans difficulté aucune, de tenir compte de régimes instables et autres conditions de fonctionnement critiques.The latter is, as regards the transport and the preparation of the mixture, extremely efficient, to a large extent devoid of turbulence or downshifting and quickly adaptable to new conditions of service, all this thanks to the heating partition 12, to the particular nature of the fuel supply as well as the general provision. Therefore, it is possible, without any difficulty, to take into account unstable regimes and other critical operating conditions.
Par ailleurs, le dispositif selon l'invention a une forme indiscutablement favorable et peu encombrante. Furthermore, the device according to the invention has an indisputably favorable shape and takes up little space.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2949096A DE2949096C2 (en) | 1979-12-06 | 1979-12-06 | Mixture formers for internal combustion engines |
DE3038706A DE3038706C2 (en) | 1980-10-14 | 1980-10-14 | Mixture formers for internal combustion engines |
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FR2492001A2 true FR2492001A2 (en) | 1982-04-16 |
FR2492001B2 FR2492001B2 (en) | 1987-01-23 |
Family
ID=25782267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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FR8118244A Expired FR2492001B2 (en) | 1979-12-06 | 1981-09-28 | MIXTURE FORMING DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES |
Country Status (1)
Country | Link |
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