FR2668544A1

FR2668544A1 - IMPROVED THRUST BODY FOR FUEL SUPPLY DEVICES OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE.

Info

Publication number: FR2668544A1
Application number: FR9113471A
Authority: FR
Inventors: Zaccherini Claudio; Robertson George
Original assignee: Weber SRL
Current assignee: Weber SRL
Priority date: 1990-10-31
Filing date: 1991-10-31
Publication date: 1992-04-30
Also published as: GB9122821D0; IT9053356V0; BR9104794A; DE4135806A1; GB2249348A; IT220664Z2; IT9053356U1

Abstract

Un corps d'étranglement, comprenant essentiellement un conduit à air ou à mélange air-carburant (3), et une soupape d'étranglement (4), située le long du conduit (3) et ayant un disque obturateur (5), qui pivote autour d'un axe perpendiculaire à l'axe du conduit, en prenant une position fermée, dans laquelle le disque (5) obture le conduit (3) et en prenant une position angulaire donnée par rapport à l'axe du conduit. Selon l'invention, la partie de conduit (10) située en aval du disque (5) présente, en position fermée, une section d'aire supérieure à la partie de conduit (11) située en amont du disque (5).A throttle body, essentially comprising an air or air-fuel mixture duct (3), and a throttle valve (4), located along the duct (3) and having a shutter disc (5), which rotates about an axis perpendicular to the axis of the duct, taking a closed position, in which the disc (5) closes the duct (3) and taking a given angular position relative to the axis of the duct. According to the invention, the duct part (10) located downstream of the disc (5) has, in the closed position, a section of area greater than the duct part (11) located upstream of the disc (5).

Description

Corps d'étranglement perfectionné pour dispositifs d'alimentation enImproved throttle body for supply devices

carburant de moteur à combustion interne La présente invention concerne un corps d'étranglement, pour dispositifs d'alimentation en carburant de moteur à combustion interne, en particulier du type équipant les soupapes électromagnétiques de dosage et d'atomisation du carburant. Les corps d'étranglement du type précité comprennent essentiellement une douille dans laquelle est formé un conduit pour l'air ou le mélange aircarburant, et une soupape d'étranglement disposée le long du conduit, et présentant un disque obturateur, qui pivote autour d'un axe perpendiculaire à celui du conduit et agencé pour, une fois fermé, obturer pratiquement le conduit et former un The present invention relates to a throttle body, for devices for supplying fuel to an internal combustion engine, in particular of the type fitted to the electromagnetic fuel metering and atomizing valves. The throttle bodies of the aforementioned type essentially comprise a bushing in which is formed a duct for the air or the air-fuel mixture, and a throttling valve arranged along the duct, and having a sealing disc, which pivots around an axis perpendicular to that of the duct and arranged to, when closed, close the duct practically and form a

angle prédéterminé par rapport à l'axe du conduit. predetermined angle to the axis of the duct.

Le disque pivotant est monté sur un arbre actionné par un moyen de commande pour régler l'arbre et, par conséquent, également le disque, selon un angle donné et permettre ainsi l'alimentation de quantités données d'air ou de mélange le long du conduit, dans les différentes The pivoting disc is mounted on a shaft actuated by a control means for adjusting the shaft and, therefore, also the disc, at a given angle and thus allowing the supply of given quantities of air or mixture along the leads, in the different

conditions de fonctionnement du moteur. engine operating conditions.

La forme et la taille du disque sont normalement sélectionnées pour que, une fois fermé, le disque forme un angle légèrement inférieur à 900 par rapport à l'axe du conduit. Les corps d'étranglement du type précité présentent The shape and size of the disc is normally selected so that, when closed, the disc forms an angle slightly less than 900 from the axis of the conduit. Throttle bodies of the aforementioned type have

de nombreux inconvénients.many disadvantages.

En premier, des dépôts de carbone sont formés sur la partie de conduit en aval du disque obturateur, suite à l'écoulement de gaz brûlé dans la direction opposée à l'air ou au mélange dans le conduit Ces dépôts de carbone tendent à former une couche tenace sur la surface intérieure du conduit, couche qui varie d'épaisseur sur l'axe du conduit et est maximale sur les sections First, carbon deposits are formed on the part of the pipe downstream of the obturating disc, following the flow of burnt gas in the opposite direction to the air or the mixture in the pipe. These carbon deposits tend to form a stubborn layer on the interior surface of the duct, layer which varies in thickness on the axis of the duct and is maximum on the sections

immédiatement en aval du disque de soupape d'étranglement. immediately downstream of the throttle valve disc.

La présence de cette couche produit évidemment un rétrécissement de la section à travers laquelle l'air ou le mélange est amené dans le conduit, section qui est en fait définie, pour un angle disque-conduite donné, par les surfaces du disque et celle du conduit Par conséquent, pour chaque calage angulaire du disque, il est fourni moins que la quantité théorique de fluide Ceci est particulièrement grave dans le cas de sections très petites, c'est-à-dire à la vitesse de ralenti, cas auquel le fonctionnement du moteur est particulièrement dégradé The presence of this layer obviously produces a narrowing of the section through which the air or the mixture is brought into the duct, which section is in fact defined, for a given disc-duct angle, by the surfaces of the disc and that of the Therefore, for each angular setting of the disc, less than the theoretical quantity of fluid is supplied. This is particularly serious in the case of very small sections, i.e. at idle speed, in which case the operation of the engine is particularly degraded

par la réduction de l'amenée du mélange (ou de l'air). by reducing the supply of the mixture (or air).

Le dispositif d'alimentation peut équiper un dispostif de commande de la vitesse de ralenti, pour assurer une alimentation donnée en air ou en mélange dans The supply device can be fitted with a device for controlling the idling speed, to ensure a given supply of air or mixture in

le conduit, à la vitesse de rotation minimale du moteur. the duct, at the minimum engine speed.

Ceci est cependant obtenu par le réglage du disque à des angles autres que les angles théoriques En effet, pour assurer une alimentation suffisante pour maintenir une vitesse de rotation donnée du moteur, l'organe d'actionnement du dispositif de commande précité doit régler le disque à un angle d'ouverture supérieur à celui qui serait nécessaire en l'absence de ladite couche de carbone Par conséquent, même en supposant une alimentation correcte en air ou en mélange, dans toutes les conditions de fonctionnement du moteur, il reste que la relation entre la variation d'alimentation et l'angle de rotation du disque est différente de la variation théorique et, ce qui est plus important, que la relation This is however obtained by adjusting the disc at angles other than the theoretical angles. In fact, to ensure sufficient power to maintain a given speed of rotation of the motor, the actuating member of the aforementioned control device must adjust the disc. at an opening angle greater than that which would be necessary in the absence of said carbon layer Consequently, even assuming a correct supply of air or mixture, under all operating conditions of the engine, the fact remains that the relationship between the change in feed and the angle of rotation of the disc is different from the theoretical change and, more importantly, that the relationship

n'est plus garantie.is no longer guaranteed.

Un but de la présente invention est de proposer un corps d'étranglement du type défini brièvement ci-dessus, conçu pour surmonter les inconvénients ci-dessus, en particulier un corps d'étranglement qui, même après un fonctionnement prolongé du dispositif, fournisse des quantité d'alimentation théoriques en air ou en mélange, pour assurer une alimentation correcte du moteur, en An object of the present invention is to provide a throttle body of the type briefly defined above, designed to overcome the above drawbacks, in particular a throttle body which, even after prolonged operation of the device, provides quantity of theoretical air supply or mixture, to ensure correct supply of the engine,

particulier à la vitesse de rotation de ralenti. especially at idle speed.

Selon la présente invention, il est proposé un corps d'étranglement pour un dispositif d'alimentation de carburant d'un moteur à combustion interne, ledit corps comprenant essentiellement un conduit, pour le passage de l'air ou d'un mélange air-carburant, et une soupape d'étranglement, située le long du conduit et ayant un disque obturateur qui pivote autour d'un axe perpendiculaire à l'axe du conduit, depuis une position fermée, dans laquelle ledit disque obture le dit conduit et forme avec ledit axe de conduit un angle donné, caractérisé par le fait que la partie dudit conduit qui est située immédiatement en aval du disque présente, en ladite position fermée, une section d'aire supérieure à la partie dudit conduit située immédiatement en amont dudit disque, de façon à produire, sur la section qui sépare lesdites deux parties, un épaulement annulaire situé pratiquement dans un plan formant ledit angle donné par According to the present invention, there is provided a throttle body for a fuel supply device of an internal combustion engine, said body essentially comprising a duct, for the passage of air or of an air-mixture. fuel, and a throttle valve, located along the duct and having a shutter disc which pivots about an axis perpendicular to the axis of the duct, from a closed position, in which said disc closes said duct and forms with said axis of conduit at a given angle, characterized in that the part of said conduit which is located immediately downstream of the disc has, in said closed position, a cross section of area greater than the part of said conduit located immediately upstream of said disc, so as to produce, on the section which separates said two parts, an annular shoulder situated practically in a plane forming said angle given by

rapport audit axe de conduit.report to said axis of conduit.

L'invention va être décrite en détail par référence aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 représente une coupe longitudinale schématique de la partie centrale du corps d'étranglement selon la présente invention, dans laquelle est formé le conduit d'air ou de mélange air-carburant; la figure 2 représente un détail à plus grande échelle de la coupe de la figure 1; les figures 3 et 4 représentent la même coupe, mais avec un certain nombre de variantes de conception, en comparaison de la figure 2; les figures 5 et 6, représentant les mêmes coupes que les figures 1 et 2, illustrent l'état du conduit sur le corps d'étranglement selon la présente invention, après un fonctionnement prolongé du dispositif d'alimentation. Le corps d'étranglement selon la présente invention est conçu pour être utilisé sur un dispositif d'alimentation en carburant de moteur à combusyion interne, en particulier du type qui équipe une valve électromagnétique de dosage et de pulvérisation du carburant Un corps d'étranglement de ce type comprend essentiellement un élément 1 en forme de plaque, sur lequel est montée une douille 2 dans laquelle est formé un conduit 3, pour le passage de l'air ou du mélange air carburant, dans le sens de la flèche Le conduit 3 se termine normalement à l'intérieur d'un collecteur d'alimentation (non représenté) qui communique avec les The invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 represents a schematic longitudinal section of the central part of the throttle body according to the present invention, in which the air or air duct is formed. air-fuel mixture; 2 shows a detail on a larger scale of the section of Figure 1; Figures 3 and 4 show the same section, but with a number of design variants, compared to Figure 2; Figures 5 and 6, showing the same sections as Figures 1 and 2, illustrate the state of the conduit on the throttle body according to the present invention, after prolonged operation of the supply device. The throttle body according to the present invention is designed to be used on a fuel supply device for an internal combustion engine, in particular of the type which is fitted to an electromagnetic valve for metering and spraying the fuel. this type essentially comprises an element 1 in the form of a plate, on which is mounted a sleeve 2 in which a duct 3 is formed, for the passage of air or the air fuel mixture, in the direction of the arrow The duct 3 is normally ends inside a supply manifold (not shown) which communicates with the

cylindres du moteur.engine cylinders.

Le corps d'étranglement comprend également une soupape d'étranglement 4, située sur le conduit 3 et comportant un disque obturateur 5, qui pivote autour d'un The throttle body also includes a throttle valve 4, located on the conduit 3 and having a shutter disc 5, which pivots around a

axe 6 perpendiculaire à l'axe longitudinal 7 du conduit 3. axis 6 perpendicular to the longitudinal axis 7 of the conduit 3.

Le disque 5 pivote en partant d'une position fermée (figure 1), dans laquelle le disque 5 obture pratiquement le conduit 3 et forme un angle O Eo donné par rapport à The disc 5 pivots from a closed position (FIG. 1), in which the disc 5 practically closes the conduit 3 and forms a given angle O Eo with respect to

l'axe 7 du conduit 3.axis 7 of conduit 3.

Le disque 5 est placé de telle façon, le long du conduit 3, que, lorsqu'il est dans la position fermée représentée sur la figure 1, le plan de la section "f" qui contient l'épaulement annulaire 12 est situé entre les plans qui contiennent la surface supérieure "s" et la surface inférieure "il' du disque 5 Bien que, sur la figure 1, le plan de la section "f I' soit équidistant de ceux des surfaces "ls"l et "il", toute configuration intermédiaire entre les deux configurations limites représentées sur les figures 3 et 4 peut être adoptée Sur la figure 3, le plan de la surface inférieure "il' du disque 5 est situé pratiquement dans le même plan que la section "f", tandis que, sur la figure 4, c'est la surface supérieure "s" du disque 5 qui est située dans la même The disc 5 is placed in such a way, along the duct 3, that, when it is in the closed position shown in FIG. 1, the plane of the section "f" which contains the annular shoulder 12 is located between the planes which contain the upper surface "s" and the lower surface "il 'of the disc 5 Although, in FIG. 1, the plane of the section" f I' is equidistant from those of the surfaces "ls" l and "il" , any intermediate configuration between the two limit configurations shown in FIGS. 3 and 4 can be adopted. In FIG. 3, the plane of the lower surface "il 'of the disc 5 is situated practically in the same plane as the section" f ", while, in FIG. 4, it is the upper surface "s" of the disc 5 which is located in the same

plan que la section "f".plan as section "f".

La surface 13 qui définit latéralement le disque 5 est, de manière appropriée, une partie de surface cylindrique, dont l'axe coïncide pratiquement avec l'axe 7 The surface 13 which laterally defines the disc 5 is, suitably, a cylindrical surface part, the axis of which almost coincides with the axis 7

du conduit 3, une fois que le disque 5 est fermé. of the conduit 3, once the disc 5 is closed.

Egalement, la partie de conduit 11 située en amont du disque 5 présente, de manière appropriée, un meilleur état Also, the duct portion 11 located upstream of the disc 5 has, in an appropriate manner, a better state.

de surface que la partie de conduit 10 située en aval. surface area than the downstream portion of the conduit 10.

Le corps d'étranglement décrit ci-dessus fonctionne comme suit: En fonctionnement du moteur, une amenée d'air ou de mélange air carburant est produite de manière connue The throttle body described above operates as follows: In operation of the engine, an air supply or air fuel mixture is produced in known manner

à l'intérieur du conduit 3.inside the duct 3.

La quantité d'air ou de mélange fournie est commandée par la soupape ou papillon d'étranglement 4, par rotation du disque 5 à un angle donné autour de l'axe 6 Comme de la position fermée de la figure 1 et définie par l'angle ao, par conséquent, il est produit différentes configurations de fonctionnement, par la moyen d'une The quantity of air or mixture supplied is controlled by the throttle valve 4 by rotation of the disc 5 at a given angle around the axis 6 As in the closed position of FIG. 1 and defined by the angle ao, therefore, it produces different operating configurations, by means of a

réduction dudit angle.reduction of said angle.

A certains stades du fonctionnement du moteur, un courant inverse de gaz est produit dans le conduit 3 dans la direction opposée au mélange air ou d'alimentation Ce courant de gaz, qui contient des particules de carbone en suspension, s'écoule dans ladite direction à l'intérieur de la partie de conduit 10 Lorsqu'elles rencontrent la surface inférieure "i" du disque 5 et l'épaulement 12 qui sépare les parties 10 et 11, les particules de carbone passent dans la cavité définie par l'épaulement 12 et la surface de la partie 10 Les figures 5 et 6 représentent une coupe de la couche 14 constituée de carbone déposé au bout d'un fonctionnement prolongé du dispositif Comme représenté sur la figure 6, pour tout angle a donné du disque 5 (que l'on suppose très faible, au fonctionnement à la vitesse de rotation minimale de ralenti du moteur), la couche de carbone 14 ainsi formée a pour résultat de ne pas réduire sensiblement la section du passage annulaire "pl' du conduit 3 Comme également représenté sur la figure 6, ladite section est définie seulement par la surface latérale 13 du disque 5 et la surface de la partie de conduit 11, surfaces sur lesquelles il n'y a pratiquement aucun dépôt de carbone, celui-ci se déposant sous la forme d'une couche 14 à l'intérieur de la cavité définie par At certain stages of engine operation, a reverse stream of gas is produced in line 3 in the direction opposite to the air or feed mixture. This stream of gas, which contains suspended carbon particles, flows in said direction. inside the duct part 10 When they meet the lower surface "i" of the disc 5 and the shoulder 12 which separates the parts 10 and 11, the carbon particles pass into the cavity defined by the shoulder 12 and the surface of the part 10 FIGS. 5 and 6 represent a section of the layer 14 made up of carbon deposited at the end of a prolonged operation of the device As shown in FIG. 6, for any given angle of the disc 5 (that l 'it is assumed very low, at operation at the minimum idling speed of the engine), the carbon layer 14 thus formed has the result of not substantially reducing the section of the annular passage "pl" of the conduit 3 As also shown in FIG. 6, said section is defined only by the lateral surface 13 of the disc 5 and the surface of the duct part 11, surfaces on which there is practically no carbon deposition, the latter depositing in the form of a layer 14 inside the cavity defined by

l'épaulement 12 et la surface de la partie de conduit 10. the shoulder 12 and the surface of the duct part 10.

Quelle que soit l'épaisseur de la couche 14 à l'intérieur de ladite cavité, il n'y a aucun effet sur la section Whatever the thickness of the layer 14 inside said cavity, there is no effect on the section

annulaire "p".annular "p".

Le corps d'étranglement selon la présente invention permet par conséquent de surmonter les inconvénients précités, typiquement associés aux types connus En particulier, il permet de maintenir une alimentation constante en air ou en mélange, dans le conduit 3, indépendamment de la vitesse de rotation du moteur et, plus particulièrement, pour la vitesse de rotation minimale qui se révèle la plus critique en terme d'alimentation De plus, il permet de maintenir la relation posée, lors de la conception, entre la variation de l'alimentation en air ou en mélange et l'angle d'étranglement X, indépendamment de la période de The throttle body according to the present invention therefore overcomes the aforementioned drawbacks, typically associated with known types In particular, it allows to maintain a constant supply of air or mixture, in the duct 3, regardless of the speed of rotation of the engine and, more particularly, for the minimum rotation speed which proves to be the most critical in terms of supply In addition, it makes it possible to maintain the relationship posed, during the design, between the variation of the air supply or mixed and throttle angle X, regardless of the period of

fonctionnement du corps même.functioning of the body itself.

Il est évident à l'homme de l'art que les modes de réalisation décrits et illustré ici sont susceptibles de nombreuses variantes, sans cependant que l'on ne s'écarte It is obvious to those skilled in the art that the embodiments described and illustrated here are capable of numerous variants, without however departing from it.

du champ de l'invention.of the scope of the invention.

Claims

RESELL ICAT IONS

1 throttle body, for a fuel supply device of an internal combustion engine, said body essentially comprising a duct

(3), for the passage of air or an air-

fuel, and a throttle valve (4), located along the duct (3) and having a plug disc (5) which pivots about an axis (6) perpendicular to the axis of the duct (7), from a closed position, in which said disc closes said duct and forms with said duct axis a given angle, characterized in that the part (10) of said duct (3) which is located immediately downstream of the disc (5) has , in said closed position, a section of area greater than the part (11) of said duct (3) located immediately upstream of said disc (5), so as to produce, on the section which separates said two parts, an annular shoulder (12) situated practically in a plane forming said given angle (aco)

with respect to said conduit axis (7).

2 throttle body according to claim 1, characterized in that said disc (5) is placed so that, when in said closed position, said plane is located between the planes which contain the upper surface (s ) and the lower surface (i) of said

disc (5).

3 throttle body according to claim 1 or 2, characterized in that the surface (13) which laterally defines said disc (5) is a cylindrical surface portion, the axis of which coincides practically with said axis of conduit (7 ), when said disc (5) is

in said closed position.

4 Throttle body according to any one of

previous claims, characterized in that the

surface of said duct part (11), upstream of said disc (5), has a better surface condition than the duct part (10) located downstream of said disc (5).

5 Throttle body according to any one of

previous claims, characterized in that said conduit (3) is formed in a metallic element

molded, socket-shaped.