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BREVET D' INVENTION
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SOCIETE GENERALE DES O.ARBURATEURS ZENITH.
La présente demande est relative aux carburateurs pour moteurs à combustion interne, et elle oonoerne plus particulièrement un dispositif régulateur aotionné par la dépression qui règne dans la tubulure d'admission du moteur, pour commander l'interruption du fonctionnement normal du carburateur lorsque le régime moteur dépasse une certaine valeur.
Le régulateur qui fait l'objet de l'invention est destiné à dispenser de l'emploi d'un régulateur centrifuge, actionnant un obturateur contrôlant l'admission du mélange combustible au moteur, suivant la pratique courante des moteurs comportant un dispositif limiteur de vitesse.
Lorsqu'on désire limiter efficacement la vitesse d'un moteur, il est nécessaire que le dispositif limiteur de vitesse fonctionne non seulement lorsque l'obturateur du carburateur est grand ouvert, mais également lorsque l'obturateur du oarbu-
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rateur est partiellement fermé, ou même totalement fermé, c'est-à-dire que la régulation doit interrenir aussi bien bien aux charges moyennea, ou. même dans la marche à vide, qu'à pleine charge.
. Le régulateur qui fait l'objet de l'invention comprend essentiellement nne chambre ayant un élément de paroi mobile (piston, membrane, volet ou autre) relié à l'organe à commander qui interrompt le fonctionnement normal du carburateur lorsque le dispositif entre en action. A ladite chambre est transmise une fraotion de la dépression régnant dans la tubalure d'admission du moteur, en aval de l'obturateur du carbu- rateur. La fraction de dépression transmise est variable en fonction de l'ouverture de l'obturateur, et cette variation est obtenue au moyen d'un distributeur actionné par l'obturateur et interposé entre ladite chambre et la tubulure d'admission ;
par exemple, la chambre présente deux passages dont l'un la relie à la tubulure d'admission, en aval de l'obturateur, tandis que l'autre la relie soit à la tubulure d'admission en amont de l'obturateur, soit à l'atmosphère. Le distributeur fait varier la fraction de dépression transmise en modifiant les sections relatives desdits passages en fonction de l'ouverture de l'obturateur. Le distributeur peut également être constitué par l'obturateur lui-même contrôlant des passages pratiqués dans la paroi de la tubulure d'admission au voisinage ' de la tranche de l'obturateur.
Pour chaque position de l'obturateur, la vitesse que le moteur ne doit pas dépasser est connue à l'avanoe. Cette vitesse-limite peut être la même pour toutes les ouvertures, ou être variable avec l'ouverture ; on peut, en effet, admettre une vitesse-limite plus grande lorsque la charge du moteur est faible, c'est-à-dire lorsque l'obturateur est partiellement ou totalement fermé. Le distributeur sera établi de telle sorte
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que la dépression transmise à la chambre prenne la même valeur, quelle que soit l'ouverture de 1'obturateur, lorsque le régime atteint la valeur limite imposée pour l'ouverture oorrespon- dante.
La paroi mobile de la chambre peut se déplacer sous 1'influence de la dépression dans la chambre oontre une résis- tance créée, par exemple, par un ressort ou par un poids et équilibrant l'action de la dépression lorsque celle-ci a la valeur qui correspond au régime limite. Pour une ouverture donnée de l'obturateur, la dépression transmise à la chambre croit évidemment avec le régime.
Tant que le régima est in- f érieur au régime limite, l'action de la résistance est pré- pondérante sur l'action de la dépression, et le carburateur fonctionne normalement; si le régime dépasse la valeur limite imposée, c'est la dépression qui devient prépondérante sur la résistance, et la paroi mobile se déplace sous l'influence de cette dépression et actionne l'organe d'interruption du fonc- tionnement normal qui lui est relié, ce qui a pour effet de faire redescendre le régime dans les limites permises.
L'objet principal de l'invention est le dispositif de commande automatique qui vient d'être décrit, et que l'on dé- signera ci-dessous par "régulateur", indépendamment de la na- tare du dispositif d'interruption du fonctionnement normal qui est actionné par ledit régulateur, et l'invention pourra être. appliquée à la commande automatique d'un dispositif d'interrup- tion du. fonctionnement normal indéterminé, que chacun pourra choisir à son gré.
Néanmoins, l'invention comprend certains modes de réa- lisation préférés qui spécifient la nature de la commande d'in- terruption du fonctionnement normal.
Dans un mode de réalisation, le régulateur commande la fermeture de l'obturateur du carburateur. La résistance qui
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s'oppose aux mouvements de la paroi mobile de la chanbre du régulateur sous l'influence de la dépression dans oette cham- bre, tend à ramener, dans la position ouverte, l'obturateur qui est relié à ladite paroi mobile.
L'accélérateur provoque, positivement, la fermeture de l'obturateur, mais n'a pas d'ac- tion sur son ouverture; en marche normale, e'eet donc l'accé- lérateur qui limite l'ouverture de l'obturateur, mais si le régime atteint une valeur excessive, la dépression qui s'exerce dans la chambre du régulateur surpasse l'action de la résis- tance, et la pardi mobile se déplace sous l'influence de cette dépression en entraînant l'obturateur dans le sens de la fer- @ meture.
Dans un autre mode de réalisation applicable aux car- ; burateurs comportant une cuve à. niveau constant, le régulateur contrôle un orifice qui alimente en air la partie supérieure de la cuve du carburateur, cette cuve étant, par ailleurs, re- liée à la tubulure d'admission. Lorsque le régime atteint une valeur excessive, le régulateur ferme ledit orifice, et le com- @ bustible dans la cuve se trouve soumis à la dépression régnant dans la tubulure d'admission. L'alimentation en combustible est ainsi interrompue,
Dans un autre mode de réalisation, le régulateur com- mande un clapet interrompant l'amenée de combustible à la cham- bre de mélange du carburateur.
Enfin, dans un dernier mode de réalisation, le régula- teur commande une soupape contrôlant un passage d'air relié à la sortie de combustible, qui délivre le combustible de marche normale dans la chambre de mélange du carburateur. Lorsque le régime atteint une valeur exoessive, le régulateur provoque l'ouverture de oette soupape, si bien que la sortie de combus- tible se trouve alimentée exclusivement en air, le jet ou les Jets du carburateur étant désamorcés.
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La description qui va suivre en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple fera bien comprendre la manière dont peut être réalisée l'invention.
La fig, 1 représente, en élévation, un mode de réali- sation de l'invention, dans le quel le régulateur commande la fermeture de l'obturateur du carburateur.
La fig. 2 représente une vue de profil du dispositif représenté à la fig, 1.
Les figs 3 et 4 représentent des coupes suivant 3-3 et 4-4 du dispositif représenté aux figs 1 et 2.
La fig. 5 représente le développement d'un détail du dispositif représenté aux figs 1 et 2.
Les figs 6 et 7 représentent, en coupe, deux parties d'un distributeur particulier conforme à l'invention.
La fige 8 représente, en coupe longitudinale, un mode de réalisation de l'invention, dans lequel le régulateur contrôle l'alimentation en air de la cuve à niveau constant du carburateur.
La fig. 9 représente le développement d'un détail de la fig. 8.
La fig. 10 représente, en coupe longitudinale, un mode de réalisation de l'invention, dans le quel le régulateur contrôle l'alimentation en combustible du moteur.
La fig. 11 représente, en coupe longitudinale, un mode de réalisation de l'invention, dans lequel le régulateur con- trµle un passage d'air relié à la sortie de combustible alimentant la tubulure d'admission du moteur.
Le carburateur représenté aux figs 1 à 5 comprend, à la manière usuelle, une tubulure de mélange 1 recevant de l'air d'une prise d'air 2 et du combustible d'une sortie de combustible 3, une cuve à niveau constant 4 dont le détail n'a pas été représenté, un obturateur 5 contrôlant le conduit de mélange 1
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et, d'une manière générale, tons les organes usuels que comporte habituellement un carburateur, tels que dispositifs de ralenti ou autres.
L'obturateur 5 est monté sur un axe 6 auquel il est fixé par une vis 7. Sur l'axe 6 est monté le levier de oommande des gaz 8, Le levier 8 est relié à la commande d'accélérateur non représentée. La partie cylindrique 9 du levier 8 tourillonne sur l'axe 6 et comporte une échancrure 10 dans laquelle peut se mouvoir une vis 11 vissée dans l'axe 6. L'obturateur 5, solidaire de l'axe 6, peut ainti se déplacer dans le sens de la fermeture indiqué par la flèche 12, indépendamment du levier 8. Par contre, si le levier 8 est déplacé dans le sens de la flèche 12, c'est-à-dire dans le sens de fermeture de l'obturateur 5, il entraîne aveo lui l'axe 6 et l'obturateur 5, grâce au bord 13 de l'échancrure 10 qui attaque la vie 11.
L'extrémité 14 de l'axe 6 est fixée à l'une des extrémités d'un ressort spiral. 15 au moyen d'une vis 16. L'autre extrémité du ressort 15 est fixée en 17 au corps du carburateur au moyen d'une vis 18. Le ressort 15 tend à manoeuvrer l'axe 6 et 1(obturateur 5 dans le sens de l'ouverture, si bien que la vis 11 est normalement maintenue au contact du bord 13 et que l'obturateur 5 suit normalement les mouvements du levier de commande 8.
Le corps du oarburateur porte une chambre i9 ayant la forme d'un secteur circulaire et divisée en deux compartiments 20 et 21 par un volet 22. L'axe 23 du volet 28 est monté sur l'axe 6 de l'obturateur, dont il est rendu solidaire par deux méplats portés par l'axe 6. La chambre 19 est fermée par une plaque 24 maintenue par deux vis 25. Le volet 22 est monté dans la chambre 19 de manière à assurer une étanchéité au moins approximative entre les deux compartiments 20 et 21. Le
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contact entre le volet 22 et les parois de la chambre 19 pourra être un contact métal sur métal, mais, de préférence, le volet 22 sera garni de cuir pour améliorer l'étanchéité.
Le compartiment 21 communique avec l'atmosphère par un orifice 26, tandis que le compartiment 20 communique avec la tubulure de mélange 1, en aval de l'obturateur 5, par un orifice 27. Le compartiment 20 communique, en outre, avec l'atmosphère par un canal 28 percé dans les axes concentriques 6 et 23 de l'obturateur 5 et du volet 22, et par une fente 29 pratiquée dans la partie cylindrique de la paroi de la chambre 19 dans laquelle tourillonne l'axe 23. La fente 29 a une largeur variable et son développement a été représenté à la fig. 5. L'ensemble de l'orifice 27, du canal 28 et de la fente 29 constitue le distributeur qui transmet au compartiment 20 une fraction variable de la dépression régnant dans la tubulure de mélange en aval de l'obturateur.
Selon la position de l'obturateur b, l'extrémité du canal 28 se trouve en regard d'une portion plus ou moins large de la fente 29, si bien que les sections relatives des passages reliant respectivement le compartiment 20 à la tubulure d'admission et à l'atmosphère varient en/fonction de l'ouverture de l'obturateur.
Lorsque l'obturateur occupe une position déterminée, la dépression transmise au compartiment 20 croît en même temps que le régime, et cette dépression prend une certaine valeur lorsque le régime atteint la valeur limite qu'il ne doit pas dépasser pour cette ouverture. La forme de la fente 29 est déterminée de manière que la dépression qui règne dans le compartiment 20 prenne la même valeur, quelle que soit l'ouverture de l'obturateur, lorsque le régime atteint sa valeur limite.
La tension du ressort 15 est réglée de manière à équilibrer exactement, pour le régime limite, l'action de cette dépression sur le volet 22 dont deux faces sont soumises respectivement à
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la pression atmosphérique et à ladite dépression.
La forme de la fente 29 sera déterminée expérimentale- ment. A titre d'indication, la largeur de la région de la fente qui se trouve en regard du. conduit 28 sera plus faible pour les grandes ouvertures de l'obturateur que pour les faibles ouvertures, puisque, pour un régime déterminé, la dépression qui règne en aval de l'obturateur est d'autant plus grande que l'obturateur est plus près de la position fermée.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant:
En marche normale, c'est-à-dire lorsque le régime est inférieur au régime limite, l'effort exercé sur le volet 22 par la dépression régnant dans le compartiment 20 est inférieur à la traction antagoniste du ressort 15. Ce ressort tend donc à ouvrir l'obturateur 5 et il maintient ainsi la vis 11 au contact du bord 13 de l'échancrure 10 portée par le levier de commande 8. L'ouverture de l'obturateur est ainsi réglée par le levier 8, c'est-à-dire par l'accélérateur.
Si le régime dépasse le régime limite, l'effort exercé par la dépression sur le volet 22 surpasse l'effort du ressort 15, et le volet 22 se déplace en entraînant avec lui l'obturateur 5 dans le sens de la fermeture, quelle que soit d'ailleurs la position occupée par le levier de commande des gaz 8. La quantité de mélange combustible délivrée au moteur est ainsi diminuée, et, par suite, le régime du moteur s'abaisse et retombe au-dessous du régime limite.
Les fige 6 et 7 représentent une variante du distributeur réglant la dépression transmise au compartiment 20. Selon cette variante, les canaux 27 et 28 et la fente 29 sont suppri- mée et sont remplacés par le conduit unique 30 reliant le oompartiment 20 à une chambre de répression 31. La chambre 31 est fermée par une plaque 32 fixée par des vis 33. Elle communique avec la tubulure d'admission 1 par des trous calibrés 34 dis-
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posés sur le parcours de la tranohe de l'obturateur 5. Le con- duit 35 et les orifices 36 représentent la sortie d'à oombusti- ble de ralenti, contrôlée à la manière usuelle par l'obturateur 5.
Pour une position déterminée de l'obturateur 5, une partie des orifices 34 se trouve en amot de l'obturateur 5, tandis que le reste de ces orifices se trouve en aval de l'obturateur.
La dépression qui règne dans la chambre 31 et qui est transmise au compartiment 20 par le conduit 30 est donc intermédiaire entre la dépression qui règne au-dessus de l'obturateur et la dépression qui règne au-dessous de celui-ci. Plus l'obtura- teur 5 est voisin de la position fermée, plus le nombre de trous 54 situés en amont de l'obturateur est grand et plus la fraction de la dépression régnant en aval de l'obturateur, transmise à la chambre 31, est petite. La place et la section des divers orifices 34 est déterminée de telle/sorte que la dé- pression régnant dans la chambre 31 prenne la même valeur lors- que le régime atteint le régime limite, quelle que soit l'ou- verture de l'obturateur. Le dispositif fonctionne alors de la même manière que celui qui a été représenté aux figs 1 à 5.
Dans le carburateur représenté à la fig. 8, le régula- teur commande la fermeture d'une entrée d'air reliée à la cuve à niveau constant. Sur la fig. 8, 37 représente la tubulure de mélange recevant l'air de la prise d'air 38 et le combusti- ble de la sortie de combustibl e 39. La sortie de combustible 39 est alimentée par la cuve à niveau constant 40 dans laquelle le combustible est maintenu au niveau X-X grâce à un flotteur 41, au moyen d'un mécanisme usuel qui n'a pas été représenté.
Un diffuseur 64 est disposé dans la chambre de mélange autour de la sortie de combustible 39. Le mélange combustible délivré au moteur est contrôlé par un obturateur 42 monté sur un axe 43. Le levier de commande des gaz 44 (accélérateur) est fixé sur l'axe 43 au moyen d'une goupille 45.
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Une chambre de dépression 46 est reliée par un conduit 47 et un/orlfice oalibré 48 avec la tubulure de mélange 37 en aval de l'obturateur 42. Le conduit 47 communique, en outre, avec la/tubulure 37 en amont de l'obturateur 42 par le conduit 49 et par la gorge 50 et la rainure longitudinale 51 creusées dans l'axe 43 de l'obturateur. La rainure 51 est pratiquée dans la région de l'axe 43 située au-dessous de l'obturateur.
La gorge 50 a une largeur variable. La fig. 9 représente la surface développée de l'axe 43. Sur cette figure, sont représentées la gorge de largeur vafiable 50, la rainure 51, et les traces 52 et 53, sur l'axe, de l'aile supérieure et de l'aile inférieure de l'obturateur 42. La forme de la gorge 50 est déterminée de telle sorte que la dépression transmise à la ohambre 46 prenne la même/valeur pour toutes les ouvertures de 1(obturateur lorsque le régime atteint sa valeur limite.
La chambre 46 pourrait inversement communiquer avec la région de la tubulure d'admission située en amont de l'obturateur par un orifice de section fixe, et avec la région de la tubulure d'admission située en aval de l'obturateur par une rainure de section variable et un passage pratiqués dans l'axe de l'obturateur, ce passage étant cette fois disposé dans la région de l'axe qui se trouve au-dessus de l'obturateur.
Dans la ohambre 46 glisse un piston 54 qui est normalement appliqué par un ressort 55 contre un épaulement 56 porté par la paroi de la chambre 46. Le ressort 55 est comprimé entre la face supérieure du piston 54 et le bouchon 57 qui ferme la chambre 46. La force du ressort 55 est déterminée de manière à équilibrer exaotement l'action qu'exerce sur le piston 54 la dépression transmise à la chambre 46 pour le régime limite. La force du ressort 55 peut d'ailleurs être remplacée par le poids du piston 54 lui-même, le ressort étant alors supprimé.
Le piston 54 porte à eon extrémité inférieure une tige
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58 terminée par une soupape 59 contrôlant un orifice 00. L'o- rifice 60 relie l'espace d'air 61 qui se trouve à la partie supérieure de la cuve 40, au-dessus du combustible, et l'espace annulaire 62 qui communique lui-même avec l'atmosphère par les orifices 63. L'espace 61 communique, en outre, avec la chambre de mélange par un orifice 65 percé dans la paroi de la cuve, une rainure 66 creusée dans la surface extérieure du diffuseur 64, et un orifice 67 débouchant au niveau de la sortie de combustible 39.
Le passage reliant l'espace 61 à la tubulure de mélange pourra avoir une section très faible par rapport au passage reliant ce même espace à l'atmosphère lorsque la soupape 59 est ouverte. De cette manière, la pression qui régnera dans l'espace 61 pendant la marche normale sera sensiblement égale à la pression atmosphérique. Au contraire, le passage de communication entre l'espace 61 et la tubulure de mélange pourra avoir une seotion suffisante pour influencer la pression qui règne en 61, de manière qu'en marche normale, il s'établisse à la manière connue, dans cet espace, une certaine dépression.) pres Le fonctionnement du dispositif est le suivant: .Un marche normale, la force du ressort 55 (ou le poids du piston 54) est supérieure à l'action de la dépression sur le' piston 54.
Ce piston est maintenu appliqué contre l'éppulement 56, La soupape 59 est ouverte. L'espace 61 de la cuve à niveau constant communique avec l'atmosphère par l'orifice 60, et le carburateur foncitonne à la manière habituelle. Si le régime dépasse le régime limite, la dépression qui s'exerce sur le piston 54 surpasse la force du ressort 55 (ou le poids du piston 54), et le piston 54 se soulève. La soupape 59 ferme l'orifice 60, si bien que l'espace 61 de la cuve à niveau constant ne communique plus avec l'atmosphère.
Par contre, il communique toujours avec la chambre de mélange par le passage
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65-66-67, si bien que la dépression au-dessus du niveau de combustible dans la cuve devient égale à la dépression qui N'exerce sur la sortie de combustible 39. Aucune différence de pression n'existant plus entre le combustible contenu dans la cuve et la sortie de combustible, le débit de combustible se trouve interrompu. Le moteur n'étant plus alimenté en combustible, ralentit, et le régime redescend au-dessous du régime limite.
Le carburateur représenté à la fig. 10 est une variante du carburateur représenté à la fig. 8, dans laquelle le régalateur, au lieu d'interrompre le débit en équilibrant les pressions s'exerçant respectivement sur le combustible de la cuve et sur la sortie de combustible, interrompt le débit en fermant une soupape contrôlant un orifice placé sur le parcours du combustible.
Sur la fig. 10, l'alimentation en combustible de la sortie de combustible 39 a lieu par les orifices 90 et 99 et par le conduit 68. L'orifice 99 est contrôlé par une soupape 69 dont la tige 70 traverse un guidage 71. Un léger ressort 72, oomprimé entre un épaulement 73 porté par la cuve et une collerette 74 montée sur la tige 70, tend à maintenir ouverte la soupape 69. L'extrémité supérieure 75 de la tige de soupape 70 traverse un orifice 76 percé dans le couvercle de la cuve et reliant oelle-ci à l'atmosphère.
Le piston 54 du carburateur représenté à la fig. 8 est remplacé par un piston 77 portant à sa partie inférieure une tête 78. Le piston 77 se ment dans une chambre 46 à laquelle est transmise une dépression par un dispositif identique à celui qui a été représenté à la fig. 8. Un levier 80, pivotant autour de l'axe 81, se termine à l'une de ses extrémités par une fourchette 82 dans laquelle s'engage la tête 78 portée par le piston 77. L'extrémité opposée 83 du levier 80 est en con-
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tact avec l'extrémité supérieure 75 de la tige de soupape 70.
En marche normale, la soupape 69 est levée. Si le ré- gime dépasse la valeur limite, la dépression dans la chambre
46 fait monter le piston 77 contre la résistance du ressort 65 qui charge ce piston. Le piston provoque la fermeture de la soupape 69 par l'intermédiaire de la tête 78, du levier 80, et de la tige 70. L'alimentation en combustible est ainsi inter- rompue.
Le carburateur représenté à la fig. 11 comprend une cuve à niveau constant 84 appliquée par sa face supérieure con- tre le couvercle de cave 85 solidaire du corps du carburateur, et appliquée latéralement par une face verticale contre la paroi extérieure du corps du carburateur. Sur la cuve est fixée ' une pièce 86 qui traverse une échancrure 87 pratiquée dans la paroi du corps du carburateur. Dans la pièce 86 est percée la sortie de combustible 88 qui reçoit le combustible du calibrage 89 et du conduit d'amenée 90. Dans la paroi de la cuve est ménagée une cavité 91 formant puits et communiquant avec l'air de la cuve par un passage 92.
Des canaux calibrés 93, situés à différente niveaux, relient le puits 91 au conduit 90 et ali- mententeir d'émulsion la sortie de combustible 88, ce qui as- sure l'automaticité du carburateur à la manière conne.
La sortie de combustible 88 peut, en outre, communiquer par un conduit 97 avec des orifices d'entrée d'air 96. Le conduit 97 est contrôlé par une soupape 94 portée par un piston 95 qui se déplace dans une chambre 46 à laquelle est transmise une dépression par un dispositif identique à celui qui a été représenté aux figs 8 et 10.
En marche normale, le ressort 55, qui charge le piston 95, applique la soupape 94 sur son siège, le conduit 97 est fermé lt le carburateur fonctionne normalement à la manière connue. Si le régime dépasse le régime limite, le piston 95
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et la soupape 94 se lèvent sous l'effet de la dépression transmise à la chambre 46, et la sortie de combustible 88 se trouve alimentée librement en air par les orifices 96 et le conduit 97. Le combustible cesse d'être aspiré par le conduit 90 et la sortie de combustible 88 ne délivre plus que de l'air pur au moteur. Le régime baisse alors et redescend au-dessous du régime limite.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés. Notamment, dans chacun de ces modes de réalisation, le distributeur qui règle la dépression transmise à la chambre de dépression pourra être remplacé par 1'un quelconque des distributeurs représentés en liaison avec un autre mode de réalisation, ou par tout autre distributeur de type connu.
Les pistons peuvent également être remplacés par des membranes.
De plus, l'invention est applicable à tous les types de carburateurs. Les carburateurs qui ont été représentés oomportent une cuve à niveau constant, mais, par exemple, les modes de réalisation déorits en liaison avec les figs 1 à 5, 10, ou 11 sont évidemment applicables à des carburateurs sans cuve à niveau constant. De même, bien que, suivant la pratique la plus courante, l'obturateur ait été représenté en aval de la sortie de combustible, l'invention est applicable sans modification aux carburateurs dans lesquels l'obturateur est placé sur l'air, en amont de la sortie de combustible.
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