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Il Carburateur "
La présente invention a trait à des carburateurs pour moteurs à combustion interne et elle a pour but de créer un carburateur perfectionné de construction simple et satis- faisante dans le quel la quantité de combustible apportée au moteur varie entièrement ou en partie automatiquement suivant' les besoins du moteur.
La présente invention vise exclusivement les carbura- teurs du type qu'on appelera ici le "type au-dessus du papillon", c'est-à-dire les carburateurs dans lesquels les orifices à combustible (qu'on appâle parfois les gicleurs"
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par lesquels arrive le carburant sont montés sur le moteur ou sur le côté aspiration d'une soupape à papillon pour l'air.
L'expression "type au-dessus du papillon" comprend les carburateurs tels que ceux qui sont décrits dans le brevet belge N 289,385 du demandeur et dans lesquels les orifices à comustible sont placés de façon à se trouver effectivement incorporés dans la soupape à papillon elle-même et cette expression est employée pour distinguer des carburateurs du type de carburateurs utilisés actuellement, comportant une soupape à papillon pour le mélange montée sur le moteur ou sur le c8té aspiration des orifices à combustible.
Conformément à la présente invention, la soupape à papillon usuelle commandée par le conducteur, dans un carburateur du type "au-dessus du papillon", est remplacée par la combinai- son d'une soupape à papillon - construite et agencée de telle sorte que l'effet d'aspiration du moteur sur cette soupape soit susceptible de tendre à provoquer non ouverture - avec des movens de commande servant à régler un organe d'arrêt de manière à limiter l'ouverture du papillon.
Dans une forme de réalisation préférée du carburateur conforme à l'invention le mouvement du papillon est utilisé pour commander la section efficace d'un ou plusieurs orifices d'amenée du combustible*
L'invention peut être appliquée d'une façon générale aux carburateurs du type "au-dessus du papillon", et par exemple
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aux carburateurs tels que ceux qui sont décrits dans le
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brevet baigaiN" c8eg)sas.dctmrd$t6aBLdë63 Dans cette applica- tion le papillon d'un carburateur dans lequel les orifices à combustible sont montés dans la soupape à papillon ou font corps avec elle,tourne de manière telle que l'effet d'as- piration du moteur sur cette soupape ne soit pas équilibré, ce qui produit une composante ayant un moment tendant à ouvrir le papillon,
et les moyens par lesquels le conducteur comman- de le papillon sont agencés de façon à ne pas ouvrir et fermer le papillon directement (comme c'est le cas d'ordinaire) mais à régler la position d'un organe d'arrêt qui limite l'ouverture du papillon. On conçoit que grâce à cette dis- position le moment efficace, produit par l'appiration, dans le sens de l'ouverture, diminue pour une intensité d'as- piration donnée, lorsque la soupape à papillon s'ouvre et en conséquence l'invention vise également l'utilisation d'un dispositif de rappel, ou dispositif produisant un moment d'équilibre ,tel qu'un poids ou un ressort convenablement disposé, suivant une loi à peu près analogue et servant à équilibrer l'effet d'aspiration,
l'ensemble du dispositif étant tel que la position d'équilibre que le papillon occu- perait en l'absence de dispositif d'arrêt decpe papillon, varie avec 1'aspiration.
Dans une forme de construction, dans laquelle la présente invention se trouve appliquée à un carburateur tel
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que celui décrit dans le brevet belge N 289,485, l'axe de pivotement de la soupape à papillon dans le carburateur est monté à excentrement de telle sorte que l'aspiration du moteur tende à ouvrir le papillon.
Sur l'arbre avec lequel tourne le papillon de préférence à l'extérieur du tuyau d'aspiration, est monté et un arbre qui porte un poids pendulaire réglable se déplace avec le papillon, ce bras et ce poids étant agencés de façon à produire un moment de rotation opposé au moment dû à l'as- piration et qui tend à ouvrir le papillon. On conçoit que le momentd'ouverture dû à l'aspiration variera avec l'ouverture du papillon, pour un degré d'aspiration donné, et que le mo- ment de fermeture dû au poids de rappel variera également, d'une façon inverse, avec l'ouverture du papillon ; relation stable se trouve àinai établie entre l'ouverture du papillon et l'aspiration.
La pédale ou manette servant à la manière usuellie, à commander le papillon est agencée de façon à dépla- cer un dispositif d'arrêt qui limite l'ouverture du papillon à une valeur particulière pour un réglage particulier de la pédale ou de la manette. On utilise de préférence un amortis- seur à friction ou d'un autre type analogue monté par exemple sur l'arbre avec lequel tourne le papillon, de façon à empê- cher toute tendance à oscillation ou instabilité de la part de ce papillon, c'est-à-dire de façon à réduire toute tendance du papillon à rebondir contre la butée du le vier.
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Dans une variante, le dispoajstif comporte une arrivée d'air supplémentaire à travers le papillon, cet air supplé- mentaire montant dans un canal qui est pratiqué dans la soupape, et dont une extrémité débouche dans l'atmosphère (éventuelle - ment par l'intermédiaire d'une soupape de réglage ou autre orga- ne analogue) et dont l'autre oxtrémité est agencée de telle sorte que l'air entrant par le canal et venant de l'atmosphère passe devant l'orifice ou les orifices à combustible de la soupape à papillon.
Pour la réalisation pratique de l'objet de la présen- te invention la soupape à papillon ouverte par l'aspiration et montée à excentrement doit être soumise à une force de rappel exercée par un poids ou un ressort et tendant à fermer le papillon. EM outre le papillon doit être soumis à un effet de retardement ou de "dash-pot" c'est-à-dire qu'il faut monter un amortisseur à friction sur l'axe du papillon ou relier cet axe mécaniquement à un piston disposé dans un petit cylindre communiquant, par un petit trou ou une soupape à aiguille réglable, avec un point situé au-dessus du papillon dans le tuyaux d'aspiration. Dans cette dernière disposition, l'effet de freinage obtenu variera naturellement avec l'aspiration du moteur, ce qui dans bien des cas est un résultat à rechercher.
Aux dessins ci-joints on a représenté à titre d'exem- un exemple non limitatif/,de réalisation du carburateur qui fait l'objet de 1' invention..
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Dans ces dessins : vue en fig,l est un² coupe verticale du carburateur; fig. 2 en est une vue en élévation; fig. 3 en est une vue en élévation à angle droit par rapport à fig. 2; fig. 4 en est une vue en coupe verticale à angle droit par rapport à fig.l et montée le papillon complètement ouvert ; fig. 5 est une vue en coupe horizontale par la ligne X-X de fig. 4; fig. 6 en est une vue en coupe verticale analogue à fig. 4 et montrant le papillon fermé.
Le carburateur représenté comporte un papillon 1 mon- té sur un arbre 2 qui n'est pas placé suivant un diamètre, de telle sorte que l'aspiration du côté droit de cet arbre (fig. 6) tend à ouvrir ce papillon ainsi qu'indiqué par les lignes courbes en traits discontinuu (fig. 6). Lorsque le paillon est circulaire (comme dans le cas représenté) il faut naturellement que le jeu laissé soit suffisant pour empêcher le papillon de se coincer à l'intérieur du tuyau dans lequelil joue lorsqu'il s'ouvre. Dans les carburateurs de dimensions ordinaires, tels que ceux utilisés pour les auto- est mobiles, le jeu exigé ne sera pas excessif, mais s'il-enéces- saire pour une raison quelconque d'assurer un joint serré, on peut adopter une forme rectangulaire pour le papillon et le tuyau.
L'ouverture du papillon est limitée grâce à la
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butée formée par un ergot 6, qui se déplace avec le papillon, contre l'extrémité d'une fente courbe 3 pratiquée dans un levier 4 commandé par la pédale ou manette usuelle (non représentée) du papillon par l'intermédiaire d'unetimonerie mécanique appropriée (non représentée) de manière que, lorsque le levier 4 tourne autour de l'axe 6, le maximum d'ouverture possible du papillon se trouve changé, Ainsi qu'on peut le voir, l'arbre 2 porte deux leviers 7, un de chaque coté du corps du carburateur.
L'un des leviers 7 porte l'ergot 5 et chaque levier est combiné avec un bras de soulèvement 8 rapporté ou faisant corps avec lui et qui s'engage dans une fente pratiquée dans le côté correspondant de la partie ihfé- rieure d'une pièce creuse 9 en forme de selle, montée sur le corps principal 10 du carburateur (fig. 1) comme représentée.
Des poids réglables 11 eh forme de fer à cheval sont ajoutés suivant les besoins dur la pièce 9. Il est facile de voir que le poids de la pièce en forme de selle et des différentes pièces qu'elle porte produit une force de rappel tendant à fermer le papillon et que, lorsque le papillon s'ouvre, il est obligé de soulever la pièce en forme de selle et les pièces qu'elle porte.
La partie supérieure de la pièce 9 porte une tige de réglage 13 fiwée sur ladite partie supé- rieure par un écrou de serrage 14 et coulissant dans un trou central d'une pièce rapportée intérieure 15 vissée dans le corps principal du carburateur, la tige 13 traversant, comme
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représenté, un couvercle de joint 16 à bourrage étanche par rapport au carburant.18 est une soupape à aiguille traver- sant un deuxième couvercle à bourrage 17 monté dans le corps 10; cette soupape peut s'appliquer sur un siège ménagé dans la partie supérieure d'un canal 19 pratiqué dans le corps 10 et communiquant par un tuyau (non représenté) avec une source d'alimentation en carburant, par exemple avec le réservoir en charge d'une voiture automobile ou avec une pompe à essence.
On voit que lorsque la soupape 18 se ferme l'arri- vée du carburant se trouve coupée (fig. 6) On peut éventuelle- ment utiliser un dispositif (non représenté) commandé à la main ou à l'aide du pied, pour fermer la soupape 18 au moment voulu quelle que soit la position du papillon. Ce dispositif de commande à la main ou à l'aide du pied pour- rait servir à couper l'arrivée de carburant (par exemple lorsqu'un véhicule descend une côte) et à la rétablir à tout moment voulu sensiblement sans retard.
Il n'est pas nécessaire que la soupape 18 soit utilisée à cet effet, bien que cela soit commode, car une soupape quelconque montée sur l'amenée du carburant à l'orifice à combustible peut être utilisée dans le but en question, à condition que cette soupape soit montée dans une position telle que le volume de combustible contenu entre cette soupape et ledit orifice - volume qui doit être consommé avant que l'arrivée du combustible à l'orifice se trouve coupée - soit relativement petit ;
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parexemple, lorsqu'il y a une chambre à niveau constant, la soupape servant au but en question devra se trouver sur le cote de cette chambre située face à l'orifice.
Pour abréger, la soupape d'alimentation en combustible servant au but indiqué ci...dessus sera appelée plus loin "soupape d'alimenta tion en combustible à action directe". La soupape 18 est munie, sous sa tête, d'un ressort 18' qui maintient cette soupape 18 écartée de son siège lorsque la pièce en forme de selle 9 est soulevée, et est munie d'un deuxième ressort 20, qu qui, lorsque ladite pièce 9 vient occuper sa position la plus basse (fig. 62/1 oblige la soupape 18 à se fermer. Le canal 19 communique avec un canal 21 aboutissant à son tour à des canaux 22 par l'intermédiaire de la pièce intérieure rapportée 15, de telle sorte que, si l'on suppose que la soupape à aiguille 18 est ouverte, le carburant puisse s'écouler de haut en bas autour de la tige de réglage 13.
Ainsi qu'on peut le voir par les dessins, la section effec- tive de l'orifice à carburant dépend de la position de la tige 13 dont l'extrémité inférieure est conique de façon que cette tige, en montant et en descendant, fasse varier la section effective dudit orifice. L'ain est admis, lorsque la pièce 9 est soulevée, à travers les cavités 23 et par les trajets indiqués par les flèches en fig. 5, qui est une vue e coupe par la ligne X-X de fig. 4. Ainsi qu'on le voit, la tige de réglage passe au travers d'une pièce 24, qui est
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mobile en position, pour permettre de régler sa position (ou si on le désire, pour permettre la commande à la main ou à l'aide du pied).
Comme le montrent les dessins, la pièce 24 comporte une perforation taraudée pour l'insertion d'une vis 25 qui passe à travers une fente 26 pratiquée dans le corps principal 10, cette fente étant inclinée sut l'horizon- tale. De cette façon, en desserrant la vis 25 et en la déplaçant dans la fente 26 on peut régler la hauteur de la pièce 24 à l'intérieur du corps 10 et lorsqu'on a trouvé la hauteur de réglage désirée, on peut bloquer cette pièce 24 dans sa position en serrant la vis 25.
Ce réglage peut être effectué de façon qu'il se produise ee qu'on appelle l'effet de "gicleur à goutte", c'est-à-dire qu'on peut régler la position de la pièce 24 (une fois pour toutes) de façon que cette position soit assez basse pour qu'en raison de la section relativement grande laissée libre pour le passage de l'air -(comme Indiqué par lesflèches dans la fig. 4}-et en raison du passage relativement restreint entre le tuyau d'aspiration et l'orifice à combustible, les variations de l'aspiration dans le tuyau d'aspiration n'aient aucune influence directe sensible sur la vitesse d'écoulement du combustible sortant par l'orifice à combustible, par suite cette vitesse d'écoulement ne dépend sensiblement que de la position de la tige de réglage.
Dans ces conditions, on dit qu'il se produit un effet de "gicleur à goutte".
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Lorsqu'on désire assurer la possibilité d'une commande à la main ou l'aide du pied pour la pièce 24 (cette commande étant différente du réglage, c'est-à-dire du réglage "de temps èn autpe de cette pièce, La vis 25 est remplacée par une tige dont l'extrémité extérieure est reliée par un "bowden" ou tout autre dispositif approprié à un levier de commande approprié pour le réglage du mélange. On remarque.. ra (fig. 2, 4 et 6) que le papillon comporte un "talon" en 27 de façon que le premier petit dépla cement(d'environ 11 ) du papillon n'augmente pas sensiblement son ouverture.
Cette disposition, bien qu'elle soit utilisée de préférence, n'est naturellement pas essentielle.
L'ensemble du carburateur est réglé et construit de façon que, lorsque l'ouverture du papillon est égale à zéro (fig. 6) la soupape à aiguille 18 se trouve fermée. Si on le désire, la tige de réglage peut avoir une forme et une position telles que, lorsque l'ouverture du papillon est égale à zéro, la section effective de l'orifice soit également égale à zéro.
Il est évident qu'un tel dispositif permet de réali- ser les deux fonctions de la soupape à aiguille 18 et de la tige de réglage 13, c'est-à-dire que la soupape 19 peut être supprimée et que la tige 13 peut être agencée de façon à fer- mer la conduite d'arrivée de carburant au moment où l'ouver- ture du papillon est égale à zéro ou un peu avant. Toutefois,
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le dispositif représenté est préférable et semble à la fois plus sûr et plus pratique.