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Carburateur pour moteurs à combustion.
Les carburateurs de moteurs à combustion ont pour mission de produire un mélange d'air et de combustible répondant aux besoins variables du moteur, et il faut, dans tous les cas, viser à une distribution aussi uniforme que possible du combus- tible dans l'air.
Dans tous les cas où la carburation a lieu sous l'action d'un gicleur, la section invariable du gicleur ne suffit pas à toutes les exigences auxquelles doit répondre le moteur. Mais même là où l'on a cherché à effectuer un réglage par l'emploi de clapets d'étranglement etc. , on n'a pu obtenir ni la distri- bution uniforme du combustible dans l'air, ni la production d' un mélange répondant aux besoins du moment.
Pour remédier à cette insuffisance, le liquide combustible est, dans le nouveau carburateur, conduit par-dessus la surface d'un clapet d'étranglement tournée vers l'orifice d'aspiration
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d'air frais et placée dans le conduit d'aspiration. Le courant d'air frais rencontre donc la surface du clapet sur laquelle ruisselle le liquide combustible et se mélange déjà ici très intimement avec le liquide combustible en formant des tourbil- lons. Selon la position du clapet d'étranglement, le mélange d'air et de combustible arrive alors en quantité plus ou moins abondante dans le conduit d'aspiration du moteur.
Il est prévu, en cela, que l'admission du liquide combustible est réglée par une oscillation du clapet d'étranglement en ce sens que la quantité du combustible admis augmente à mesure qu'on ouvre davantage le clapet d'étranglement, de sorte que, lorsque 1' admission de mélange au moteur est plus abondante, il se pro - duit aussi un enrichissement du mélange en combustible, ainsi que le veulent les conditions de bon fonctionnement du.moteur.
L'effet est sensiblement accru lorsque la surface du clapet d'étranglement par-dessus laquelle est conduit le li - quide combustible présente des rugosités, des cannelures etc., parce que, dans ce cas, non seulement la distribution du liqui- de combustible sur la surface du clapet est plus favorable, mais encore parce que les possibilités d'attaque du courant d' air rencontrant ladite surface et la formation de tourbillons sont favorisées.
Si l'on fait passer le mélange d'air et de combustible, derrière le clapet d'étranglement, par de multiples canaux de faible diamètre, la formation de tourbillons se trouvera pous- sée plus loin dans les canaux, et le mélange de l'air et du combustible, partagé en plusieurs fins courants, deviendra particulièrement intime. Il convient, en cela, que les canaux de passage découverts par le clapet d'étranglement au fur et a mesure de sa rotation aient des diamètres de plus en plus grands, de telle sorte que les canaux découverts en premier lieu aient un diamètre très petit, et que le diamètre des canaux découverts plus tard soit plus grand ; cette mesure,
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aussi, favorise l'homogénéité du mélange d'air.et de combusti- ble.
Le nouveau carburateur consiste en un canal dans lequel est insérée, comme noyau, une pièce présentant des canaux de passage, cette pièce étant profilée de manière que le clapet d' étranglement glisse, par son extrémité libre, le long de la paroi du noyau tournée vers le clapet et ayant une forme en arc de cercle convenable.
Un avantage essentiel de la nouvelle disposition réside dans le fait qu'on peut, d'emblée, calculer la section de passage du canal, donc aussi l'orifice d'entrée de l'air frais et l'orifice de sortie du mélange d'air et de combustible,pour la puissance maxima du moteur, tandis qu'on peut régler tous les degrés intermédiaires par une mise au point convenable du clapet d'étranglement ; on est ainsi toujours sûr d'obtenir un mélange d'air et de combustible uniforme répondant à chaque instant, au point de vue de la teneur en combustible, aux besoins du moteur à combustion.
Les figures du dessin ci-joint illustrent l'objet de 1' invention.
La fig.l est ,une vue de côté du nouveau carburateur.
La fig.2 est une vue de dessus.
La fig. 3 est une vue de côté du carburateur avec coupe longitudinale partielle.
Les figs.4 à 8 montrent des détails.
Les figs. 9 -11 montrent une autre forme d'exécution du carburateur, respectivement en coupe longitudinale verticale, en vue de dessus après enlèvement du couvercle et en coupe horizontale suivant la ligne 11-11 de la fig.9.
Le carburateur consiste en un canal 1 de section rectan- gulaire qui présente un orifice d'entrée 2 pour l'air frais et un orifice de sortie 3 pour le mélange d'air et de combustible et est, au moyen d'une tubulure 4, raccordé au conduit d'aspi-
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ration du moteur.
Dans le canal 1 est prévu un clapet d'étranglement 5 arti- culé sur un tube 6 reposant dans les trous 7 et 8 ménagés dans les parois latérales du canal 1. Le tube 6 présente un certain nombre de fentes de passage 10 concentriques, mais décalées 1' une par rapport à l'autre, auxquelles font face des orifices de passage 9 du moyeu 11 du clapet d'étranglement 5. Le com - bustible est amené au carburateur par le tube 6 et pénètre dans le canal 1 par les fentes de passage 10 et les orifices de passage 9. On peut, par une mise au point convenable du clapet d'étranglement 5, faire en sorte que les fentes de passage soient d'abord toutes fermées.
A mesure que s'ouvre le clapet d'étranglement, lequel oscille donc dans le sens de la flèche de la fig.l, les fentes de passage 10 sont découvertes successivement, de sorte que le carburateur reçoit une quantité de combustible de plus en plus grande.
Le liquide combustible ruisselle le long de la surface 12 du clapet 5 tournée vers l'orifice d'entrée d'air 2, surface qui est utilement pourvue de rugosités, cannelures etc., et le combustible se mélange ici intimement avec l'air aspiré par l'orifice d'entrée 2. Les rugosités ont pour effet de produire des tourbillons de liquide sur la surface 12 du clapet d'étran- glement, de sorte qu'on obtient une distribution particulière- ment fine et uniforme du liquide combustible dans le courant d'air. Le mélange explosif obtenu est aspiré par le moteur à travers l'orifice de sortie 3.
L'orifice d'entrée 2 et l'orifice de sortie 3 sont utile- ment calculés de manière à pouvoir livrer passage à un mélange explosif correspondant à la puissance maxima du moteur, tandis que tous les degrés intermédiaires se règlent à l'aide d'un noyau spécial 13 placé dans le canal 1 entre le clapet d'étran- glement 5 et l'orifice de sortie 3. Le noyau 13 présente un certain nombre de canaux 14 dont le profil est rectangulaire
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dans la forme d'exécution représentée et dont les sections aug- mentent de bas en haut. De plus, la surface 15 du noyau 13 tournée vers le clapet d'étranglement 5 est établie avec une courbure correspondant à la trajectoire circulaire décrite par le clapet d'étranglement 5.
Lorsqu'on fait tourner le clapet d'étranglement 5, les canaux inférieures 14 du noyau 13 sont découverts en premier lieu, tandis que les canaux de plus grande section ne sont dé- couverts qu'au fur et à mesure de l'ouverture du clapet 5, c' est-à-dire seulement lorsque s'ouvrent, en même temps, de nouvelles fentes de passage 10 et qu'un courant d'air intense traverse l'orifice d'entrée 2. On obtient ainsi, pour chaque position du clapet d'étranglement, un mélange explosif absolu- ment homogène et présentant la composition convenable.
Pour pouvoir limiter la course du clapet d'étranglement 5 , celui-ci est pourvu d'une surface de butée 16 qui rencontre une vis de réglage 17 disposée sur la face supérieure du carburateur, tandis qu'une surface de butée 171 est prévue sur le fond du canal, près de l'orifice d'entrée 2, de sorte que la course du clapet d'étranglement peut être limitée.
Dans l'exemple d'exécution représenté par la fig.3, le clapet d'étranglement 5 glisse, par une surface de glissement 172, sur la surface courbe 15 du noyau 13. Dans maints cas, il est avantageux qu'un certain espace reste libre entre la surface-15 du noyau et la surface de glissement 172 du clapet d'étranglement. C'est pourquoi le noyau est disposé dans le canal 1 de manière à être déplaçable longitudinalement et à po'uvoir être déplacé et bloqué à l'aide d'une vis 18 vissée dans un évidement taraudé 19 de la paroi latérale 20 du noyau 13 et guidée dans une fente longitudinale 21 de la paroi laté- rale 22 du canal 1. Le noyau 13 peut donc être déplacé dans la direction de l'axe longitudinal du carburateur et être immobi- lisé.
Pour permettre au mélange d'air et de combustible de
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s'écouler librement de tous les canaux, il est utilement ména- gé, entre le noyau 13 et l'orifice de sortie 3 , une chambre spéciale 23.
Le liquide combustible qui s'accumule au fond du carbura- teur sous le clapet d'étranglement 5 et qui n'a pas été entraî- né par le courant d'air frais peut, par un orifice d'évacua tion 24, entrer dans une chambre 25 fermée par une vis 26. La chambre 25 communique, par un conduit 27, avec le conduit d' ,aspiration 4 du moteur, de sorte que, lorsque l'aspiration du moteur est assez forte, le liquide combustible s'accumulant . dans la chambre 25 est aspiré par le conduit 27 et se réunit au mélange explosif emprunté au carburateur.,
Les figures 7 et 8 représentent deux autres formes d' exé- cution du carburateur dans lesquelles le combustible s'accumu- lant au fond du canal 1 n'est pas transporté vers le conduit d' aspiration, mais retourne au réservoir à combustible.
Au canal 1 est raccordée, à cet effet, une chambre 28 dans laquelle peut s'accumuler le combustible. Le fond 29 de cette chambre est utilement un peu incliné.
Dans le liquide combustible plonge un tube d'aspiration 30 par lequel le combustible est, de la manière connue, aspiré vers le réservoir à combustible. Dans la paroi de la chambre 28 est prévu un orifice 31 par lequel la chambre 28 communique avec 1' atmosphère.
Dans la forme d'exécution représentée par la fig.8, le liquide combustible s'accumulant dans la chambre 28 retourne, par l'effet de son propre poids, au réservoir à combustible, et ce par un tuyau d'écoulement prévu au fond de la chambre 28,
En ce qui concerne la forme d'exécution montrée par les figures 9-11, il y a lieu de mentionner ce qui suit :
Dans le corps en fonte 33 est prévu un noyau 131 pourvu de canaux 141, lequel correspond au noyau 13 montré par les figures 1-5. Le canal 11. de section rectangulaire, est formé
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siège de soupape.
La partie postérieure de la tubulure filetée 47 est pour- vue d'un creux 49 dans lequel est introduit un bouchon fileté 50 dont le fin canal 51 est fermé par le boulet 52 subissant l'action d'un ressort, de sorte que de l'air ne peut entrer d.ans la chapelle de soupape par le canal 51-511 qu'en cas de dépression.
De la chambre à combustible 46 , dans laquelle se visse, en 46 le tuyau d'amenée de combustible principal , des canaux 53 conduisent aux soupapes à boulets 54 qui sont fermées par la partie postérieure conique de la tubulure filetée. Aux ca- naux 53 sont adjointes des vis d'étranglement 55 à l'aide desquelles on peut régler l'amenée de combustible à la chapel- le de soupape.
Avec la chambre à combustible 46 communique encore le canal 56 fermé par une tubulure filetée 57. La tubulure file- tée 57 possède un étroit orifice d'admission d'air 58, qui est obturé par un boulet 59 subissant la pression d'un ressort.
Cette soupape sert à compenser les variations de pression qui se produisent dans le conduit principal. Avec la chambre à combustible communique, en outre, par le canal 60, l'intérieur de la chapelle 61 de la soupape de marche à vide. La chapelle de soupape 61 repose dans un creux 62 et est pourvue d'un bec 621 ajusté dans une rainure correspondante du couvercle 34, de sorte que la chapelle de soupape est fixée de façon à ne pas pouvoir tourner. Dans le creux 63 de la chapelle de soupa- pe est disposée la vis 64 de manière à immobiliser la rondelle 66 servant de siège de soupape au boulet 65.
Le ressort 67 ap - puie le boulet 65 contre le siège de soupape 66 et appuie en même temps le boulet 68 faisant office de chapeau de soupape contre la partie creuse 69 établie en conséquence, de sorte que le canal 70 correspondant au canal 60 et le canal d'admis- sion d'air 71 sont fermés simultanément. Au canal 71 se ratta-
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par les parois latérales du corps en fonte 33 et. par le couver- cle d'enveloppe 34 fixé sur le corps en fonte par une vis à introduire dans le renfoncement 341. L'orifice d'entrée 21 se trouve en face de l'orifice de sortie 31, et une chambre 231 est interposée entre ce dernier et le noyau 131. A l'orifice de sortie 31 est raccordé, de la manière connue, le conduit d' aspiration.
La tubulure de raccordement 35 débouchant dans la ' chambre 231 est bouchée par le raccord fileté 36 et l'écrou à chapeau 37.
Dans le canal 11 de profil rectangulaire est prévu le clapet d'étranglement 51 monté sur l'axe 38 reposant dans les trous 39 et 39' des parois latérales du canal 11.
Avec les cames 40,401 et 402 prévues sur le moyeu 52 du clapet d'étranglement coopèrent.des soupapes à boulets dispo- sées d'une manière correspondante, de telle sorte que, lors de l'ouverture du clapet d'étranglement, la soupape opposée à la came 40 soit ouverte en premier lieu. Lorsque le clapet conti- nue à tourner, la came 401 entre en action, puis la came 402 .
Une telle soupape à boulets est essentiellement constituée par les deux boulets 41 et 42. Le boulet 41 est logé dans un creux correspondant 43 du couvercle et émerge par une petite calotte à portée de la came correspondante. Le boulet 42 su - bissant la pression du ressort 44 pousse le boulet 41 en avant et s'applique contre la rondelle 45 faisant office de siège de soupape, de sorte que, aussi longtemps que le boulet 41 n'est pas repoussé par la came et que, par conséquent, le boulet 42 n'est pas soulevé du bord servant de soupape de la rondelle 45, il ne peut passer de combustible de la chambre à combustible 46 dans l'espace situé en avant du clapet d'étranglement. Le canal concentrique 471 de la tubulure filetée 47 sert au guidage du ressort 44 et du boulet 42.
La rondelle 45 est immobilisée par la tubulure filetée 47, dont la paroi antérieure est pourvue de fentes 48 par lesquelles le combustible peut arriver au
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che le canal 72 dans la partie extérieure duquel joue le pis- ton 73 subissant la pression du ressort 74. Le piston 73, qui est empêché de glisser hors de son guide par l'écrou à chapeau 75 pourvu du canal 76, est monté sur la tige 77 percée dans le sens axial. Dans la partie extérieure de la tige 77 est vissée la vis 78 sur le filetage de laquelle a été limée une surface, de manière que de l'air puisse traverser la tige entre le taraudage et ladite surface. La partie inférieure de la vis coopère avec une sorte de siège de soupape, de sorte qu'on peut, en tournant la vis, régler l'admission d'air.
L'extrémité antérieure de la vis 64 est pourvue de fentes 641, de sorte que le mélange d'air et de combustible qui tra- verse la soupape peut arriver par le canal 79 dans la chambre 62, d'où il peut se rendre, par le canal 80, dans la partie du canal 1 se trouvant derrière le clapet d'étranglement 51.
L'action de la soupape de marche à vide est la suivante :
Lorsque le moteur doit continuer à fonctionner sans char- ge, on amène le clapet d'étranglement à la position de la figure 9 ; l'amenée de combustible est ainsi arrêtée par les soupapes d'étranglement 42-45. Du fait que le moteur continue à fonctionner sous l'action de la force vive des masses en mouvement, il se produit, dans l'espace se trouvant derrière le clapet d'étranglement, une dépression qui agit, à travers le canal 80, sur la soupape à boulets 68-69 et ouvre celle-ci.
Cela a pour effet que du combustible est aspiré par le canal 70 et de l'air par le canal 71. Ce mélange arrive, par la soupape 65-66 également ouverte et les canaux 79 et 80, dans l'espace se trouvant derrière le clapet d'étranglement et, de 1à, au cylindre de la machine, pour lui fournir le combustible nécessaire à la marche à vide. En ce qui concerne la disposi- tion de la soupape d'admission d'air, il y a lieu encore de mentionner que le piston 73 est ajusté sans jeu dans le canal 72, de sorte que tout l'air aspiré doit passer par l'interval- le laissé libre par la vis 78. Ce n'est qu'en cas d'ouverture
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subite de la soupape 68-69 que le piston 73 est attiré vers l'intérieur contre la pression de son ressort, afin que la quantité d'air nécessaire se mélange au combustible.
REVENDICATIONS.
1 ) Carburateur pour moteurs à combustion, caractérisé en ce que le liquide combustible est conduit le long de la surface d'un clapet d'étranglement tournée vers l'orifice d' entrée d'air, et en ce que la sortie du combustible' est com- mandée par la rotation du clapet d'étranglement dans le sens d'une augmentation de l'amenée de combustible proportionnée à l'agrandissement de l'orifice de passage du mélange explosif qui se produit au fur et à mesure de la rotation du clapet d' étranglement, tandis que la partie du combustible non gazéi - fiée par l'effet de léchage est pulvérisée à l'extrémité du clapet.