FR2654154A1

FR2654154A1 - BUTTERFLY VALVE FOR FUEL SUPPLY DEVICE OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE.

Info

Publication number: FR2654154A1
Application number: FR9013448A
Authority: FR
Inventors: Venturi Paolo; Scolari Stefano
Original assignee: Weber SRL
Current assignee: Weber SRL
Priority date: 1989-11-08
Filing date: 1990-10-30
Publication date: 1991-05-10
Anticipated expiration: 2010-10-30
Also published as: GB2239078A; GB2239078B; FR2654154B1; IT219127Z2; IT8953473V0; IT8953473U1; GB9024289D0; DE4035426A1

Abstract

Le robinet comprend un disque (3) délimité essentiellement par deux surfaces planes (4,5) et par une surface latérale (6), ledit disque étant tournant autour d'un axe parallèle auxdites surfaces planes; le robinet est caractérisé par le fait que la surface latérale définie ci-dessus est une surface courbe engendrée par la rotation d'un arc de cercle autour d'un axe perpendiculaire auxdites surfaces planes et passant par le centre du disque.The valve comprises a disc (3) delimited essentially by two flat surfaces (4,5) and by a lateral surface (6), said disc being rotating about an axis parallel to said flat surfaces; the valve is characterized in that the lateral surface defined above is a curved surface generated by the rotation of a circular arc about an axis perpendicular to said flat surfaces and passing through the center of the disc.

Description

L'invention concerne un robinet à papillon pour dispositif d'alimentationThe invention relates to a butterfly valve for a supply device.

en carburant de moteur à combustion interne, en particulier pour un carburateur in internal combustion engine fuel, in particular for a carburetor

et/ou un corps muni d'un papillon.and / or a body provided with a butterfly.

Comme on le sait, les robinets de ce type comprennent un disque délimité essentiellement par deux surfaces planes et par une surface latérale, ce disque étant tournant As is known, taps of this type comprise a disc delimited essentially by two flat surfaces and by a lateral surface, this disc being rotating

autour d'un axe parallèle aux surfaces planes précitées. about an axis parallel to the aforementioned flat surfaces.

La surface latérale qui délimite le disque est constituée sensiblement par une partie de surface cylindrique dont les génératrices forment un angle qui est légèrement différent de 90 par rapport aux surfaces planes qui délimitent le disque en parties supérieure et inférieure, comme si ce disque avait été obtenu à partir d'un corps cylindrique au moyen d'opérations de coupe effectuées à l'aide de plans de coupe non perpendiculaires à l'axe du cylindre même (disque taillé en "tranche de saucisson". Cette conformation particulière de la surface latérale du disque de le robinet à pour but d'obtenir une bonne étanchéité entre la surface latérale du disque même et la surface cylindrique du conduit le long duquel le robinet est inséré, lorsque les surfaces planes qui délimitent ce disque forment un petit angle (normalement de 50 ou de 80), avec un plan perpendiculaire à l'axe du conduit Ainsi, lorsque le papillon est dans sa position de fermeture, le disque précité forme un petit angle avec ce plan, tandis que les génératrices de la surface qui délimite latéralement le disque même se trouvent sensiblement en coïncidence avec les génératrices du conduit Cette forme de la surface latérale du disque est choisie en vue d'éviter que, durant l'ouverture du robinet, la surface latérale du disque n'aille frotter contre la surface du conduit en produisant des couples de frottement et des The lateral surface which delimits the disc is constituted essentially by a cylindrical surface part whose generatrices form an angle which is slightly different from 90 with respect to the plane surfaces which delimit the disc in upper and lower parts, as if this disc had been obtained from a cylindrical body by means of cutting operations carried out using cutting planes not perpendicular to the axis of the cylinder itself (disc cut into "slice of sausage". This particular conformation of the lateral surface of the disc of the tap for the purpose of obtaining a good seal between the lateral surface of the disc itself and the cylindrical surface of the conduit along which the tap is inserted, when the plane surfaces which delimit this disc form a small angle (normally 50 or 80), with a plane perpendicular to the axis of the duct Thus, when the butterfly is in its closed position, the disc p recited forms a small angle with this plane, while the generatrices of the surface which laterally delimits the disc itself are found substantially in coincidence with the generatrices of the conduit. This shape of the lateral surface of the disc is chosen in order to avoid that, during when the tap is opened, the lateral surface of the disc will not rub against the surface of the duct, producing friction torques and

blocages du robinet même.same valve blockages.

Le robinet décrit brièvement ci-dessus présente les inconvénients suivants. L'angle dont doit tourner le robinet pour passer de la position de fermeture à celle d'ouverture qui correspond au régime de ralenti du moteur est trop réduit, ne faisant seulement qu'à peu près 1,50: en fait, avec un tel angle d'ouverture, on obtient déjà le débit qui est normalement demandé pour le fonctionnement du moteur au ralenti Un angle aussi réduit rend critique la régulation du régime de ralenti du carburateur (ou du corps à papillon), puisque durant cette phase d'ouverture il se produit des variations excessivement élevées de débit du mélange produit par le carburateur en regard des incréments de l'ouverture du The valve described briefly above has the following disadvantages. The angle by which the valve must turn to move from the closed position to the open position which corresponds to the engine idling speed is too small, making only about 1.50: in fact, with such a opening angle, the flow rate that is normally required for engine idling is already obtained. Such a small angle makes it critical to regulate the idle speed of the carburetor (or throttle body), since during this opening phase there are excessively large variations in the flow rate of the mixture produced by the carburetor opposite the increments of the opening of the

robinet, même s'ils sont très réduits. even if they are very small.

Le but de la présente invention est de réaliser un robinet à papillon du type décrit, qui soit exempt de l'inconvénient cité en premier et qui permette ainsi une régulation facile du régime de ralenti du moteur, au sens de pouvoir disposer d'une gamme d'angles d'ouvertures assez large pour faire varier le débit du mélange entre la valeur zéro et la valeur qui correspond au régime de The object of the present invention is to produce a butterfly valve of the type described, which is free from the drawback mentioned first and which thus allows easy regulation of the engine idling speed, in the sense of being able to have a range opening angles large enough to vary the flow rate of the mixture between the zero value and the value which corresponds to the speed of

fonctionnement de ralenti.idle operation.

Ce but est atteint au moyen d'un robinet à papillon pour dispositif d'alimentation en carburant de moteurs à combustion interne, en particulier pour un carburateur, comprenant un disque délimité essentiellement par deux surfaces planes et par une surface latérale, ledit disque étant tournant autour d'un axe parallèle auxdites surfaces planes, caractérisé par le fait que ladite surface latérale est une surface courbe qui est engendrée par la rotation d'un arc de cercle autour d'un axe perpendiculaire auxdites This object is achieved by means of a butterfly valve for a fuel supply device for internal combustion engines, in particular for a carburetor, comprising a disc delimited essentially by two flat surfaces and by a lateral surface, said disc being rotating. about an axis parallel to said flat surfaces, characterized in that said lateral surface is a curved surface which is generated by the rotation of an arc of a circle about an axis perpendicular to said

surfaces planes et passant par le centre du disque. flat surfaces passing through the center of the disc.

La présente invention sera mieux comprise à la The present invention will be better understood on

lumière de sa description plus détaillée qui suit, faite in light of its more detailed description which follows, made

à titre d'exemple non limitatif et en regard des figures des dessins annexés, dans lesquels: Les figures 1 et 2 représentent schématiquement un conduit de dispositif d'alimentation en carburant, en particulier d'un carburateur (ou d'un corps à papillon), le long duquel est inséré le papillon selon l'invention, respectivement O dans la position fermée et dans la position qui correspond au régime de ralenti du moteur; la figure 3 représente une coupe du disque qui fait partie du papillon de l'invention; la figure 4 représente un diagramme qui illustre l'allure du débit produit par le papillon selon l'invention en fonction de son angle d'ouverture, en partant de la position complètement fermée et en rejoignant la O position pour laquelle le moteur fonctionne by way of nonlimiting example and with reference to the figures of the appended drawings, in which: FIGS. 1 and 2 schematically represent a pipe of a fuel supply device, in particular of a carburetor (or of a throttle body ), along which the butterfly valve according to the invention is inserted, respectively O in the closed position and in the position which corresponds to the engine idling speed; Figure 3 shows a section of the disc which is part of the butterfly of the invention; FIG. 4 represents a diagram which illustrates the shape of the flow produced by the butterfly valve according to the invention as a function of its opening angle, starting from the fully closed position and joining the O position for which the engine is operating

au ralenti.in slow motion.

Le robinet à papillon de l'invention, désigné dans son ensemble par 1 (figures 1 et 2), est susceptible d'être inséré le long d'un conduit 2 de dispositif d'alimentation en carburant, en particulier de carburateur; ce conduit est traversé par le courant du mélange d'air et de carburant, qui est fourni par le dispositif au collecteur d'alimentation du moteur sur The butterfly valve of the invention, generally designated by 1 (Figures 1 and 2), is capable of being inserted along a pipe 2 of the fuel supply device, in particular of the carburetor; this duct is traversed by the current of the air and fuel mixture, which is supplied by the device to the engine supply manifold on

lequel le dispositif même est monté. which the device itself is mounted.

Le robinet comprend essentiellement un disque 3 délimité par deux surfaces planes opposées 4 et 5 et par The tap essentially comprises a disc 3 delimited by two opposite flat surfaces 4 and 5 and by

une surface latérale 6 (figure 3).a lateral surface 6 (FIG. 3).

Le disque 3 est tournant autour d'un axe parallèle aux surfaces planes 4 et 5, dont la trace est indiquée par The disc 3 rotates around an axis parallel to the flat surfaces 4 and 5, the trace of which is indicated by

O sur les figures 1 et 2.O in Figures 1 and 2.

De façon appropriée, le disque 3 est supporté, de manière connue en soi, par un petit arbre oscillant 7. A la base de l'invention, la surface latérale 6 du disque 3 est une surface courbe qui est engendrée par la rotation d'un arc de cercle a (figure 3) autour d'un axe, désigné par t sur la figure 3, qui est perpendiculaire aux surfaces planes 3,4 et qui passe par le centre O' du disque L'arc de cercle a peut être de rayon quelconque; dans la coupe de la figure 3, qui est effectuée par un plan passant par le centre du disque, le centre du cercle auquel appartient l'arc a se trouve sur une droite q qui est équidistante et parallèle aux surfaces planes 4 et 5 qui délimitent le disque en partie inférieure et supérieure; de préférence, le rayon de cet arc de cercle qui est désigné par r sur la figure 3 est égal au rayon maximal du disque, comme on le voit sur la figure 3, et le centre du cercle même est dont constitué par le point O' Suitably, the disc 3 is supported, in a manner known per se, by a small oscillating shaft 7. On the basis of the invention, the lateral surface 6 of the disc 3 is a curved surface which is generated by the rotation of an arc of a circle (FIG. 3) around an axis, designated by t in FIG. 3, which is perpendicular to the plane surfaces 3, 4 and which passes through the center O 'of the disc. The arc of circle a can be of any radius; in the section of Figure 3, which is made by a plane passing through the center of the disc, the center of the circle to which the arc a is located on a line q which is equidistant and parallel to the plane surfaces 4 and 5 which delimit the disc in the lower and upper part; preferably, the radius of this arc of a circle which is designated by r in FIG. 3 is equal to the maximum radius of the disc, as seen in FIG. 3, and the center of the circle itself is therefore constituted by the point O '

qui passe par l'axe t.which goes through the t axis.

L'axe de rotation O du disque est positionné de façon à se trouver à une distance prédéterminée du centre O' du disque, comme représenté sur les figures 1 et 2 qui The axis of rotation O of the disc is positioned so as to be at a predetermined distance from the center O 'of the disc, as shown in FIGS. 1 and 2 which

mettent en évidence une certaine excentricité e. highlight a certain eccentricity e.

Le diamètre maximal du disque 3 est légèrement inférieur au diamètre du conduit 2 dans lequel est inséré The maximum diameter of the disc 3 is slightly less than the diameter of the conduit 2 in which is inserted

le papillon selon l'invention.the butterfly according to the invention.

Le fonctionnement de cette robinet a lieu de la façon The operation of this valve takes place in the manner

suivante.next.

Lorsque le robinet se trouve dans la position de fermeture représentée sur la figure 1, la surface latérale 6 du disque 3 est quasiment en contact avec la surface du conduit 2, en laissant entre ces deux surfaces un jeu When the valve is in the closed position shown in Figure 1, the side surface 6 of the disc 3 is almost in contact with the surface of the conduit 2, leaving a play between these two surfaces

d'ampleur extrêmement faible.extremely small.

Dans ces conditions, l'effet d'étanchéité produit par le papillon est assez bon, mais, à travers la petite lumière qui doit de toute façon subsister entre la surface externe 6 et la surface du conduit 2 passe un petit débit de mélange qui est sensiblement du même ordre que celui qui passe à travers les robinets à papillon de type antérieur lorsqu'elles se trouvent en position de fermeture A peine le robinet a-t-il tourné, dans le sens horaire sur la figure 1, qu'il apparaît une certaine section d'écoulement du mélange qui augmente graduellement avec l'augmentation de l'angle a (figure 2) d'ouverture du robinet même Il est important de noter qu'à travers la lumière passe un débit de mélange qui augmente graduellement avec l'augmentation de l'angle a, jusqu'à ce que soit atteinte la position d'ouverture représentée sur la figure 2, à laquelle correspond l'atteinte du régime de ralenti du moteur Cet angle, comme on le sait, peut Under these conditions, the sealing effect produced by the butterfly is quite good, but, through the small lumen which must in any case remain between the external surface 6 and the surface of the duct 2 passes a small flow of mixture which is substantially the same order as that which passes through the butterfly valves of the prior type when they are in the closed position As soon as the valve has turned clockwise in FIG. 1, it appears a certain section of flow of the mixture which increases gradually with the increase in the angle a (figure 2) of opening of the valve itself It is important to note that through the light passes a flow of mixture which increases gradually with increasing the angle a, until the opening position shown in FIG. 2 is reached, which corresponds to reaching the engine idling speed This angle, as is known, can

varier entre à peu près 20 et 60.vary between about 20 and 60.

La figure 4 représente sous forme de diagramme (de la caractéristique c) le débit d'air, désigné par Q, qui traverse le robinet même, en fonction de l'angle d'ouverture a du robinet; comme on le voit, ce débit augmente graduellement avec l'augmentation de l'angle d'ouverture Il est donc évident que dans ces conditions la régulation du régime de ralenti peut être effectuée de façon très précise, puisque le débattement angulaire le FIG. 4 represents in the form of a diagram (of characteristic c) the air flow, designated by Q, which passes through the valve itself, as a function of the opening angle a of the valve; as can be seen, this flow rate increases gradually with the increase in the opening angle. It is therefore obvious that under these conditions the regulation of the idle speed can be carried out very precisely, since the angular movement the

long duquel augmente le débit Q est assez élevé. along which the flow Q increases is quite high.

L'avantage que l'on peut obtenir avec le robinet selon l'invention peut être mieux évalué si l'on confronte la caractéristique c avec la caractéristique c' du robinet de type antérieur; puisque dans la position de fermeture de Oe robinet on a une certaine valeur de l'angle o(, l'ouverture du robinet a lieu seulement pour des angles de rotation a supérieurs à cette valeur: donc l'ouverture du robinet pour atteindre les conditions correspondant au régime de ralenti du moteur a lieu dans un intervalle qui se trouve au-delà de la valeur précitée, intervalle qui est donc extrêmement réduit, le long duquel le débit de mélange produit par le robinet augmente très brusquement, comme on le voit sur la seconde branche de la caractéristique c' de la figure 4 La première branche de caractéristique, avant d'atteindre la valeur a 0, correspond sensiblement à un débit nul (à l'exception de celui qui est dû au passage entre le robinet et le The advantage which can be obtained with the valve according to the invention can be better evaluated if one compares the characteristic c with the characteristic c 'of the prior type valve; since in the closed position of the valve there is a certain value for the angle o (, the valve opens only for angles of rotation a greater than this value: therefore the valve opens to reach the conditions corresponding to the engine idling speed takes place in an interval which is beyond the aforementioned value, an interval which is therefore extremely reduced, along which the flow of mixture produced by the valve increases very suddenly, as seen on the second branch of the characteristic c 'of FIG. 4 The first branch of the characteristic, before reaching the value a 0, corresponds substantially to a zero flow (with the exception of that which is due to the passage between the tap and the

conduit).leads).

On relève en outre que dans la position de fermeture du robinet, représentée sur la figure 1, les pertes par le passage entre la surface latérale du robinet et la surface du conduit 2 sont extrêmement faibles, comme indiqué sur la figure 4, et bien peu supérieures à celles que l'on It is further noted that in the closed position of the valve, shown in Figure 1, the losses through the passage between the side surface of the valve and the surface of the conduit 2 are extremely low, as shown in Figure 4, and very little higher than those

rencontre dans les robinets de type antérieur. encountered in earlier type valves.

Le robinet selon l'invention se prête cependant à l'élimination efficace de l'inconvénient qui a été cité en premier, que l'on rencontre dans la difficulté à définir avec précision le régime de ralenti du moteur; dans le cas du robinet selon l'invention, la définition de la condition de ralenti est beaucoup moins critique et peut être effectuée de façon simple en choisissant de façon appropriée un angle a correspondant à la condition de ralenti qui soit compris dans le tracé de la caractéristique c (qui s'étend dans une gamme de valeurs The valve according to the invention, however, lends itself to the effective elimination of the drawback which was cited first, which is encountered in the difficulty of precisely defining the idle speed of the engine; in the case of the valve according to the invention, the definition of the idling condition is much less critical and can be carried out in a simple manner by appropriately choosing an angle a corresponding to the idling condition which is included in the plot of the characteristic c (which extends over a range of values

de a notablement ample).of a notably ample).

Bien entendu, des modifications et variantes peuvent être apportées au mode de réalisation décrit de la présente invention, sans quitter le champ d'application de l'invention même En particulier, l'arc a peut présenter un rayon différent de celui qui est représenté sur la figure 3 et la position du centre du cercle auquel appartient l'arc même peut être choisie en tout autre Of course, modifications and variants can be made to the described embodiment of the present invention, without leaving the scope of the invention itself. In particular, the arc a can have a radius different from that which is shown on figure 3 and the position of the center of the circle to which the same arc belongs can be chosen in any other

position quelconque de la section méridienne du disque. any position of the meridian section of the disc.

A 9At 9

Claims

1 Butterfly valve for fuel supply device of internal combustion engine, in particular for a carburetor, comprising a disc (3) delimited essentially by two planar surfaces (4,5) and by a lateral surface (6), said disc being rotating about an axis (O) parallel to said planar surfaces, characterized in that said lateral surface (6) is a curved surface generated by the rotation of an arc of a circle (a) around an axis ( t) perpendicular to said

flat surfaces passing through the center of the disc.

2 butterfly valve according to claim 1, characterized in that the radius (r) of said arc

circle (a) is equal to the maximum radius of the disc.

3 Butterfly valve according to any one of

* previous claims, characterized in that

said axis of rotation (O) of the disc is positioned so as to be at a predetermined distance (e) from said

center of the disc.