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BREVET D'INVENTION Dispositif de correction automatique des carburateurs our moteurs à combustion interne en fonction de la température.-
La présente invention est relative aux carburateurs pour'moteurs à combustion interne.
Il est connu que le mélange délivré au moteur par le carburateur peut être appauvri dans une certaine mesure lors- que la température s'élève, sans que cettecorrection diminue les qualités de fonctionnement du moteur, et, notamment, sa puissance et son aptitude aux reprises (accélérations). Cette correction de la/richesse du mélange en fonction de la tempé- rature est même souhaitable, car si le réglage d'un carbura- ' teur est tel que le moteur ait une puissance et des reprises ; (accélérations) suffisantes aux basses températures, le mé- lange fourni au moteur par le carburateur ainsi réglé est
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plus riche qu'il n'est nécessaire lorsque la température est élevée, et la consommation du moteur est augmentée inutile- ment.
Deux températures agissent sur le fonctionnement du moteur, à savoir : latempérature du moteur lui-même et la température de l'air extérieur. En pratique, de nombreux carburateurs sont munis d'un dispositif de correction qui peut être réglé par le pilote, et qui permet de diminuer ou d'augmenter la richesse du mélange fourni par le carburateur, au gré du pilote. Ce genre de correcteur, qui est évidemment recommandable en principe, présente, en pratique, certains inconvénients.
Il nécessite, en effet, de la part du pilote, une appréciation correcte de la correction à faire en fonc- tion de la température, et il arrive fréquemment que le pi- lote, par manque d'expérience du moteur, place la correcteur dans une position qui ne correspond pas aux bonnes conditions de marche du moteur, ce qui conduit à un mauvais fonctionne- ment de celui-ci.
La présente invention a pour objet un dispositif de correction automatique de la richesse du mélange en fonction de la température.
Elle a ,en outre, pour objet, la combinaison d'un tel dispositif de correction automatique avec un dispositif de départ, également automatique, ayant pour but de fournir, à la manière connue, au moteur un mélange riche pour faciliter le départ lorsque le moteur est froid et que la température est basse.
Un carburateur muni du dispositif de oorreetion qui fait l'objet de l'invention comprend une entrée d'air addition nel contrôlée par une soupape qui est elle-même commandée par un élément thermostatique, de manière que la soupape s'ouvre et augmente ainsi la quantité d'air fournie par ladite entrée d'air lorsque la température à laquelle est soumise l'élément thermostatique, s'élève. On entend ici par élément thermo- statique un élément qui se déforme lorsque la température
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varie et dont les déformations sont utilisées pour actionner l'organe de réglage que l'on désire commander.
Dans un mode de réalisation de l'intention, l'élément thermostatique contrôle une entrée d'air additionnelle, dont le débit s'ajoute au mélange principal fourni par le carbura- teur, de manière à appauvrir le mélange final.
Dans un autre mode de réalisation, Isolément thermo- statique contrôle une entrée d'air d'émulsion reliée à un conduit de sortie de combustible du carburateur. L'air d'é- mulsion ainsi introduit dans ce conduit a pour effet de dimi- nuer la quantité de combustible délivrée au carburateur par ledit conduit.
Lorsque le carburateur comporte en combinaison un dis- positif de correction automatique du mélange et un dispositif de départ automatique, un élément thermostatique unique com- mande d'une part la soupape d'air du dispositif de correction, comme il vient d'être dit, et d'autre part une soupape contrô- lant la sortie de mélange du dispositif de départ, c'est-à- dire la communication entre la chambre de mélange du disposi- tif de départ et la tubulure de mélange du carburateur.
La liaison entre l'élément thermostatique et les deux dites sou- papes est telle que, lorsque la température s'élève, l'élément thermostatique commande successivement la soupape de sortie de mélange du dispositif de départ et la soupape d'air du cor- du dispositif) recteur. La soupape de sortie de mélange%de départ étant ini- tialement ouverte, l'élément thermostatique provoque, tout d'abord, la fermeture de cette soupape, la soupape d'air res- tant fixe tant que ladite soupape de sortie n'est pas fermée, et c'est seulement après que cette soupape est fermée que l'élément thermostatique commande l'ouverture de la soupape d'air du correcteur.
La.description qui va suivre en regard du dessin an- nexé donné à titre d'exemple, fera bien comprendre la manière dont peut être réalisée l'invention.
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La fig. 1 représente sohématiquement, en coupe longi- tudinale, un mode de réalisation de l'invention, dans lequel l'élément thermostatique contrôle une entrée d'air addition- nelle communiquant avec le conduit de mélange principal du carburateur.
La fig. 2 représente schématiquement, en coupe longi- tudinale, un mode de réalisation de l'invention, dans lequel l'élément thermostatique contrôle une entrée d'air d'émulsion.
La fig. 3 représente schématiquement, en élévation partiellement coupée, une variante du dispositif représenté à la fig. l, dans laquelle l'élément thermostatique est dis- posé au voisinage de la tubulure d'échappement du moteur.
Les figs 4 et 5 représentent schématiquement, en coupe longitudinale, un carburateur comportant un dispositif de correction et un dispositif de départ, commandés tous deux par le même élément thermostatique. a la fig. 4, les divers organes sont disposés dans la position quils occupent lors- que le moteur est froid, et, à la fig. 5, ils sont représentés dans la position qu'ils occupent lorsque le moteur est chaud.
La fig. 6 représente schématiquement, en élévation partiellement coupée, un mode de réalisation préféré d'un car- burateur comportant en combinaison un dispositif de départ et un dispositif de correction commandés thermostatiquement.
Les figs 7 et 8 représentent schématiquement, en coupe longitudinale, le dispositif combiné de correction et de départ monté sur le carburateur représenté à la fig. 6.
Le carburateur représenté à la fig. 1 comporte une tubulure de mélange 1 contrôlée par un obturateur 2. Le com- bustible est fourni, à la manière usuelle, par une sortie de combustible 3 débouchant dans un diffuseur 4. La sortie de combustible 3 reçoit du combustible pur de la cuve à niveau constant 5 par l'intermdédiaire du jet calibré 6, et reçoit du combustible émulsionné d'un puits 7 par un canal 8. Le niveau du combustible dans la cuve à niveau constant 5 est
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représenté par la ligne X-X. Le puits 7 est alimenté par la duve à niveau constant 5 par l'intermédiaire d'un jet noyé
9. Le carburateur comporte, en outre, le canal usuel de ra- lenti 10 qui plonge dans le puits 7 et qui débouche au voisi- nage de la tranche de l'obturateur 2 lorsque celui-ci, occupe la position fermée.
Tous ces organes sont les dispositions usuelles d'un carburateur du type courant, et peuvent être remplacés par toutes dispositions équivalentes.
Le carburateur comporte, en outre, une entrée d'air additionnelle 11 qui communique avec la chambre de mélange 12 du carburateur entre la sortie de combustible 3 et l'obtura- teur 2. L'entrée d'air additionnelle 11 est contrôlée par une soupape 13 portée par une lame bimétallique 14 fixée sur le corps du carburateur*
Le fonctionnement du dispositif est le suivant:
Lorsque le moteur est froid et que la température est basse, la soupape 13 et la lame 14 occupent la position re- présentée en traits pleins. L'entrée d'air additionnelle 11 est fermée, et le carburateur fonctionne à la manière habi- tuelle.
Lorsque la température s'élève, soit que la tempéra- ture ambiante soit plus élevée, soit que le moteur soit chaud, la lame bimétallique 14 se déforme par suite de l'inégalité de dilatation des deux métaux qui la composent, et la soupape 13 prend une position telle que la position 15 représentée en pointillé . L'entrée d'air additionnelle 11 est alors ou- verte, et de l'air additionnel est ainsi fourni au mélange principal traversant la chambre 12. Cet air additionnel qui, en se mélangeant au mélange final du carburateur, forme le mélange final, a pour effet d'appauvrir le mélange final fourni au moteur. La soupape 13 se lève progressivement lors- que la température s'élève. si bien que l'appauvrissement obtenu est d'autant plus grand que la température est plus élevée.
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La lame bimétallique 14 étant placée sur le carbura- teur, se trouve ainsi au voisinage du moteur, et s'échauffe lorsque celui-ci s'échauffe. Sa température dépend, en outre, de l.a température de l'air extérieur, puisque la lame se trouve sur le passage du courant d'air créé par le ventila- teur de refroidissement du moteur.
La position de la soupape
13 dépend ainsi à la fois de la température extérieure et de la température du moteur, si bien que la correction effectuée par cette soupape tient compte à la fois de la température extérieure et de la température du moteur,
A la fig. l, l'élément thermostatique est constitué, titre d'exemple, par une lame bimétallique, mais cette lame bimétallique peut, évidemment, être remplacée par des éléments thermostatiques de type usuel, et, notamment, par une cap- sule dilatable,renfermant un liquide, un gaz ou une vapeur.
Le carburateur représenté à la fig. 2 comprend les mêmes éléments usuels que le carburateur représenté à la fig.l.
Le. dispositif de correction comprend une entrée d'air d'émul- sion 16 communiquant avec la sortie de combustible 3 par un canal 17. L'entrée d'air d'émulsion 16 est contrôlée par une soupape 18 portée par una lame bimétallique 19 fixée sur la cors du carburateur. Le canal d'air d'émulsion 17 comporte, en outre, une entrée d'air de section fixe 20. L'orifice 20 peut, d'ailleurs, être supprimé. L'orifice 20 peut encore être remplacé par une butée appropriée, interdisant à la sou- pape 18 de fermer complètement l'entrée d'air d'émulsion 16, ou par un orifice de section fixe percé dans lasoupape 18.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant:
Lorsque le moteur est froid et que la température ex- térieure est basse, la soupape 18 est appliquée sur son siège et ferme l'entrée d'air d'émulsion 16. Le combustible délivré par la sortie de combustible 3 est émulsionné par l'air délivré par l'orifice 20 et le canal 17. Lorsque la température de
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la lame 19 s'élève, la soupape 18 s'ouvre et prend une posi tion, telle que la position 21 représentée en pointillé. Le combustible délivré par la sortie de combustible 3 est alors émulsionné par l'air fourni par l'orifice 20, auquel s'ajoute l'air délivré par l'entrée d'air d'émulsion 16.
Cet air ad- ditionnel fourni par l'entrée d'air 16 a pour effet de dimi- nuer la quantité de combustible délivrée par la sortie de com- bustible 3 et, par conséquent, d'appauvrir le mélange final délivré par le carburateur au moteur. L'ouverture de la sou- pape 18 étant progressive, lorsque la température s'élève, la quantité d'air d'émulsion délivrée par l'entrée d'air 16 croît elle-même progressivement avec la température, si bien que l'appauvrissement créé par le dispositif de correction est de plus en plus important au fur et à mesure que la tem- pérature stélève.
Le dispositif représenté à la fig. 3 est analogue au dispositif représenté à la figé, l, mais Isolément thermosta- tique 22 est fixé sur la tubulure d'échappement 23 du moteur, au lieu d'être fixé sur le corps du carburateur. Cet élé- ment thermostatique est. ainsi influencé directement par la chaleur dégagée par la tubulure d'échappement, et est, par conséquent, pins. sensible aux variations de température du moteur. La lame bimétallique 22 porte une soupape 24 qui contrôle une entrée d'air additionnelle 25 reliée par un con- duit 26 à la chambre de mélange 12 du carburateur. Le dispo- sitif représenté à la fig. 3 fonctionne de la même manière que le dispositif représenté à la fige 1.
Le carburateur représenté aux figs 4 et 5 est muni d'un dispositif de départ comprenant une chambre de mélange 27. La chambre de mélange 27 communique avec la tubulure de mélange 1 du carburateur, en aval de.l'obturateur 2, par une sortie de mélange 28 contrôlée par une soupape 29. La cham- bre de mélange 27 du dispositif de départ est alimentée en
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combustible par la cuve à niveau constant 5 par l'intermédiaire d'un jet calibré 30 et d'un canal 31. Le canal 31 comporte d'air) un trou d'émulsion 32 disposé légèrement au-dessus du niveau de combustible X-X. La chambre de mélange 27 est alimentée en air par des orifices d'air de sections suffisantes 33.
Le dispositif de correction comprend une entrée d'air additionnelle 34 contrôlée par une soupape 35 et communiquant par un canal 36 avec la chambre de mélange 12 du carburateur.
Les deux soupapes 29 et 35 sont commandées, toutes deux, par une capsule dilatable 37 contenant un liquide, un gaz ou une vapeur. La capsule 57 est disposée dans une boîte 58. La soupape 29 est reliée à la capsule 37 par une tige 59 traversant un guidage 40 porté par le fond de la botte 38. La soupape 55 est reliée à la capsule 57 par une tige 41. Le guidage 40 et l'entrée d'air additionnelle 34 sont disposés aux deux extrémités opposées de la boîte 38.' Un ressort 42, comprimé entre l'extrémité 43 de la capsule et le fond 44 de la botte 38, tend à maintenir la.soupape'55 appliquée sur son siège.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant:
Le moteur étant froid et la température extérieure étant basse, la capsule 37 est contractée et les divers or- ganes occupent la position représentée à la fig. 4. la sou- pape 35 du dispositif dé correction est fermée, tandis que la soupape 29 du dispositif de départ est ouverte. Lorsque le pilote met le moteur en route, le dispositif. de départ délivre au moteur le mélange riche constitué par l'air délivré par les entrées d'air 55 et par le combustible délivré par le conduit 31 alimenté par le jet 30. Ce mélange, qui se forme dans la chambre de mélange 27, est délivré à la tubulure de mélange 1 du carburateur par la sortie de mélange 28 et s'a- joute au mélange fourni par le carburateur principal.
Le conduit d'air additionnel 56 ne débite pas, puisque la soupape 35 est fermée.
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Lorsque la température s'éléve, la capsule 37 se di- late et ferme progressivement la soupape 29. Le dispositif de départ délivre ainsi à la tubulure de mélange 1 du carbu- rateur une quantité de mélange riche supplémentaire de plus en plus faible. Lorsque la température de la capsule 37 est suffisante pour que la soupape 29 soit complètement fermée, le dispositif de départ est mis complètement hors circuit.
Si la température continue à s'élever, par suite de l'échauffement du moteur, la capsule 37 continue à se dilater.
Elle prend alors appui sur le siège de la soupape 29, par l'intermédiaire de la tige 39, et l'extrémité 43 de la cap- sule 37 repousse la soupape 35, en comprimant le ressort 42.
La soupape 35 s'ouvre ainsi, et le conduit 36 fournit à la chambre de mélange 12 du carburateur de l'air additionnel qui appauvrit le mélange final délivré au moteur par le carbura- teur. Les organes occupent alors la position représentée à la fig. 5. Il y a lieu de remarquer que ouverture de la sou- pape du dispositif de correction nta lieu qutaprès la ferme- ture de la soupape de sortie de mélange du dispositif de dé- part.
A la fig. 6, une bride intermédiaire 45 est disposée entre la tubulure d'admission 46 du moteur et la bride de fi- xation 47 du carburate ur. Le dispositif combiné de correction et de départ 48 est fixé sur la bride intermédiaire 45 au mo- yen de son extrémité filetée 49 qui est traversée par le con- duit 50 de sortie de mélange du dispositif de départ. Le blo- cage a lieu au moyen du contre-écrou 66. Le conduit 50 débou- che dans l'alésage 51 de la bride intermédiaire 45, qui éta- blit la communication entre la sortie de mélange'du carbura- teur principal et la tubulure d'admission 46.
Dans le carbu- rateur principal,une cuve à niveau constant 52 alimente, par desmoyens connus (non représentés) la sortie de mélange 53 qui débouche dans le diffuseur 54, et un dispositif de ralenti
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(non représenté) alimente la sortie de ralenti 55 qui débouche au voisinage de la tranche de l'obturateur 56, lorsque celui- ci occupe la position fermée.
Le dispositif de départ est alimenté en combustible par le conduit 57, dont l'extrémité calibrée 58 plonge dans un puits 59 porté par la cuve. Le puits 59 est alimenté en combustible par un gicleur noyé 60 recevant du combustible de la cuve par le canal 61. Le puits 59 est alimenté en air à sa partie supérieure par l'orifice 62.
-L'air additionnel fourni par le dispositif de correc- tion est délivré au carburateur par le conduit 63. Ce con- duit 63 débouche dans un espace annulaire 64 ménagé entre la paroi extérieure du diffuseur 54 et la paroi 65 de la chambre de mélange du carburateur. Grâce à cette disposition, l'air additionnel se répartit régulièrement autour du mélange prin- cipal sortant du diffuseur 54, ce qui a pour effet d'assurer l'homogénéité du mélange final.
Le détail du dispositif combiné de correction et de départ 48 est représenté aux figs. 7 et 8. Le corps 67 de ce dispositif comporte l'extrémité filetée 49 qui sert à sa fi- xation sur la bride intermédiaire 45 et qui est traversée par le conduit de sortie de mélange 50 du dispositif de départ.
Il reçoit, en outre, l'extrémité du conduit d'alimentation en combustible 57. Un siège 68 est serré entre une portée 69 du corps 67 et l'extrémité filetée d'une piéce 70. Le siège 68 est percé de trous 71 qui constituent -les entrées d'air du dispositif de départ. Il porte à sa partie centrale un gui- dage cylindrique 72, dans lequel peut glisser la tige 75 d'une soupape 74. Il porte, en outre, à sa périphérie, une partie cylindrique 75 percée de trous calibrés 76. Un ressort 77, interposé entre le siège 68 et une goupille 78 traversant la tige de soupape 73, tend à maintenir la soupape 74 appliquée contre l'extrémité de la partie cylindrique 75 (fig. 7).
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Lorsque la soupape se déplace en comprimant le ressort 77, elle peut venir s'appliquer sur une portée 79 du corps 67, de manière à obturer la sortie de mélange 50 (fig. 8). L'es- pace annulaire 80, compris entre la soupape 74 et le corps 67, constitue la chambre de mélange du dispositif de départ.
La pièce 70 porte un guidage cylindrique 81, dans la- quel peut glisser un manchon 82. Ce manchon 82 se termine par une collerette 83. Un ressort 84, plus fort que le ressort 77, interposé entre ladite collerette 83 et un épaulement 85 de la pièce 70, tend à repousser la collerette 83 vers le siège 68. A son extrémité opposée, le manchon 82 est percé d'orifices 91. Une capsule dilatable 86, qui peut être rem- plie d'un liquide, d'un gaz, ou dtune vapeur, est fixée au fond 87 du manchon 82, et lorsqu'elle se dilate, par suite d'une élévation de température, son fond 88 peut venir au con- tact de l'extrémité de la tige 73 de la soupape 74, et re- pousser cette soupape contre la pression du ressort 77. a son extrémité opposée au siège 68, la pièce 70 est ouverte et se termine par une portée circulaire 89.
Le con- duit d'air additionnel 63 est fixé à la pièce 70. Une soupape @
90, fixée au manchon 82, contrôle l'ouverture terminant la pièce 70, et tend à être maintenue appliquée contre la portée circulaire 89 par la force du ressort 84 qui charge la colle- rette 83 du manchon 82.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant:
Lorsque le moteur est froid et que la température ex- térieure est basse, les divers organes occupent la position représentée à la fig. 7. La capsule 86 est contractée. Le ressort 84 maintient'fermée la soupape 90, si bien que le con- duit 63 ne fournit pas d'air additionnel. Le ressort 77 main- tient la soupape 74 appliquée contre l'extrémité de la partie cylindrique 75. Un certain jeu existe entre l'extrémité de la tige de soupape 73 et le fond 88 de la capsule 86.
Lors-
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qu'on met le moteur en route, l'obturateur 56 du carburateur principal étant fermé, la chambre de mélange 80 du dispositif de départ est alimentée en air seulement par les orifices de faible section 76 qui communiquemeux-mêmes avec l'atmosphère par les trous 71 percés dans le siège 68 et par les orifices
91 percés dans le manchon 82. La soupape 74 laisse communi- quer librement le conduit de sortie de mélange 50 et le con- duit d'arrivée de combustible 57. Une forte dépression est alors transmise par le conduit 57 et l'orifice calibré 58 au puits 59, Le conduit 57 fournit à la chambra de mélange 80 du dispositif de départ une quantité considérable de combus- tible émulsionné par 1!air entrant dans le puits 59 par l'ori- fice calibré 62.
Cette chambre de mélange reçoit, au contraire une faible, quantité d'air par les orifices de faible section 76. Le dispositif de départ délivre donc au moteur un mé- lange très riche, qui est particulièrement apte à permettre le départ du moteur froid. Si le pilote ouvre l'obturateur 56 pour utiliser le'moteur, le mélange très riche délivré par le dispositif de départ s'ajoute au mélange normal délivré par le carburateur principal, et facilite l'utilisation à froid du moteur.
Lorsque le moteur s'échauffe, la capsule 86 se dilate progressivement. Son fond 88 vient au contact de l'extrémité de la tige 73 de la soupape 74, et repousse progressivement la soupape 74 contre la force du ressort 77. La soupape 74 s'écarte de l'extrémité de la partie cylindrique 75, et aug- mente ains.i la quantité d'air admise à la chambre de mélange 80 du dispositif de départ. En même temps, la soupape 74 se rapproche de la portée 79, de manière à diminuer la section de passage offerte au mélange sortant de la chambre 80 et se rendant au moteur par la sortie de mélange 50. Il en résulte un abaissement de la dépression créée clans la chambre 80, et une diminution de la richesse du mélange délivré par le dis-
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positif de départ.
En même temps, la quantité de mélange dé- livrée décroît, et elle devient nulle lorsque la soupape 74 vient au contact de la portée 79. Le dispositif de départ est ainsi progressivement mis hors circuit lorsque le moteur s'é- chauffe de plus en plus.
La température continuant à s'élever (fig. 8), le fond
88 de la capsule 86 prend appui sur l'extrémité de la tige 73 de la soupape 74, qui est elle-même appliquée sur la portée 79, et l'extrémité opposée de la capsule 86 repousse le fond 87 du manchon 82, en comprimant le ressort 84, sous l'effet de la dilatation ultérieure de la capsule 86. Le soupape 90, qui est solidaire du manchon 82, s'ouvre, et le conduit 63 est alimenté en air additionnel/par. Couverture de la pièce 70.
Cet air additionnel est délivré à l'espace annulaire 64 en- tourant le diffuseur du carburateur principal, et appauvrit le mélange final fourni par le carburateur. L'ouverture de la soupape 90 est d'autant plus grande que la température est plus élevée. La quantité d'air additionnel délivrée par le dispositif de correction croit en même temps que la tempéra- ture, si bien que le mélange délivré au moteur par le carbura- teur devient de plus en plus pauvre au fur et à mesure que la température s'élève.
Au départ, iorsque la température n'est pas très basse, la soupape 74 peut se trouver déjà à une position intermédiaire entre l'extrémité de la partie cylindrique 75 et la portée 79.
La richesse et la quantité de mélange délivrée au moteur par le dispositif de départ sont donc variables avec les conditions de température, dans lesquelles se trouve le moteur et suivant les besoins dé celui-ci.
L'invention n'est évidemment pas limitée à un mode de réalisation particulier- du dispositif de correction ou du dis- positif de départ lorsque ces deux dispositifs sont combinés,et elle n'est pas non plus liée à la réalisation des; liaisons mé- caniques entre les divers organes, qui pourront être effectuées suivant la pratique usuelle et adaptéssaux divers cas particuliers.