<Desc/Clms Page number 1>
Ludwig BEOK, Ludwig BERTELE et Alwin DUSTERLOH
La présente invention est relative à des carburateurs pour moteurs à combustion destinés à servir dans des véhicules. Elle a particulièrement trait à des carburateurs dans lesquels le combustible est déjà mélangé avec de l'air, avant son injection dans la chambre de mélange, et où la quantité d'air introduite à cet effet dans le canal à combustible est commandée obligatoirement.
L'invention a pour objet un carburateur où la quantité d'air qui est ajoutée au combustible avant l'injec- tion de celui-ci dans la chambre de mélange, est soumise à une commande obligatoire, représentant une fonction continue de la chute de pression à l'organe d'étranglement du carburateur.
Un objet spécial de l'invention consiste en un
<Desc/Clms Page number 2>
dispositif de commande pneumatique pour la mise en action de la soupape par laquelle l'air est introduit dans le combus- tible.
Un autre objet spécial de l'invention consiste en un carburateur dont les canaux d'air et les canaux de combus- tible sont en communication avec le tuyau d'aspiration, à des endroits par le choix desquels il est possible d'obtenir une dépendance continue des quantités d'air introduites dans le combustible de la chute de pression à l'organe d'étranglement du carburateur, sans avoir besoin d'une soupape.
Finalement, l'invention a encore trait à une . série de moyens spéciaux par lesquels on arrive à perfectionner les propriétés des carburateurs de l'espèce ci-dessus décrite, au point de vue de la technique de roulement des véhicules. Ces détails ressortent clairement de la description qui va suivre, laquelle embrasse différentes formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Dans les dessins ci-joints :
La fig.l représente un diagramme de la chute de pression à l'étrangleur du carburateur, ainsi que des quantités de combustible aspirées.
La fig.2 est une coupe transversale d'un carburateur avec une soupape à membrane, laquelle commande la quantité d'air introduite dans le combustible.
La fig.3 est une coupe transversale d'un carburateur dans lequel la quantité d'air introduite dans le combustible est commandée par voie purement aérodynamique.
Les figs.4 et 5 représentent finalement deux carburateurs, où les quantités d'air introduites dans le combustible sont soumises à une commande additionnelle par une soupape à air, laquelle est accouplée positivement avec l'étrangleur du carburateur.
<Desc/Clms Page number 3>
Dans le diagramme figure 1, la courbe A, tracée à tirets et points, représente la chute de pression p qui se produit dans le carburateur d'un moteur de véhicule au papillon d'étranglement, lorsqu'à charge normale (marche à vitesse lentement croissante sur route horizontale) on ouvre tout graduellement ledit papillon de 0 à 70 . La courbe B, tracée à tirets, représente la quantité de combustible par seconde qui, dans ces conditions, est apportée au moteur par un carburateur normal.
La courbe 0 tracée à trait plein représente, comparativement, la quantité de combustible qui devrait être apportée au moteur par seconde, pour observer exactement la proportion de quantité la plus favorable entre le combustible et l'air comburant pour toutes les positions du papillon étrangleur, et obtenir ainsi le maximum de rendement avec le minimum de consommation de combustible.
Comme on le voit, il existe des écarts considérables entre les courbes B et C. Pour créer un carburateur idéal, il faudrait corriger l'alimentation de combustible de façon que la courbe B s'adapte à la courbe C. On a trouvé maintenant que dans son tracé, la courbe A correspond presque exactement à la valeur réciproque de la fonction de correction dont on a besoin pour faire passer la courbe B dans la courbe C. Pour toutes les valeurs d'abscisse de la figure 1, s'applique donc approximativement l'équation :
EMI3.1
où k est un coefficient de transformation fixe. L'invention fait usage de cette notion en se servant de la chute de pression A pour commander les quantités d'air que l'on ajoute d'habitude dans les carburateurs au combustible, avant de l'injecter dans la chambre de mélange.
La figure 3 représente en coupe transversale un carburateur où cette quantité d'air est réglée à l'aide
<Desc/Clms Page number 4>
d'une soupape à commande pneumatique. Le tuyau d'aspiration 1 du carburateur renferme de la manière usuelle un papillon d'étranglement 2 ainsi qu'un ajutage à air 3, dans lequel pénètre le gicleur 4. Le niveau du combustible est indiqué par la ligne a-b. Le combustible, venant de la chambre à flotteur (non représentée dahs ke dessin), passe par la con- duite 5 et par la pièce de rétrécissement interchangeable 6 dans le gicleur 4, dont la chambre d'emmagasinage annulaire 7 est en communication avec la conduite d'air 8. Cette con- duite 8 est en communication avec l'atmosphère par une soupa- pe qui consiste en un piston fendu 9, lequel se meut de droite à gauche dans un cylindre 10, également fendu.
La commande du piston 9 se fait par une membrane 11, qui ferme hermétiquement l'une vers l'autre les deux chambres d'air 12 et 13, et qui, conveaablement, consiste en une feuille de métal ondulée, comme on en utilise ordi- nairement dans les baromètres anéroïdes. La chambre 12 est par un canal 14 en communication avec la partie du tuyau d'aspiration 1, située derrière le papillon d'étranglement 2.
La chambre 13 communique par le canal 15 avec la partie du tuyau d'aspiration 1 située entre l'ajutage à air 3 et le papillon 2. La membrane 11 représente donc un manomètre qui mesure la chute de pression # p au papillon étrangleur 2, et qui transmet donc au piston..soupape 9 des mouvements qui correspondent au tracé de la courbe A (fig.1).
La soupape 9,10 est réglée de façon à donner libre entrée d'air au canal 8, d'autant plus que la membrane 11 fléchit davantage à gauche, c'est-à-dire plus la chute de pression placerait au papillon 2. Par conséquent, le combustible devant le gicleur 4 reçoit par le canal d'air 8 une quantité d'air qui est d'autant plus grande que la chute de pression au papillon étrangleur devient plus forte. Il est ici d'une importance décisive que le canal 15 ne donne pas
<Desc/Clms Page number 5>
dans l'atmosphère, mais débouche dans le canal d'air 1, puisque de cette façon on obtient automatiquement une augmentation d'alimentation de combustible lorsque le moteur marche sous une charge accrue.
Si l'on marche par exemple à une vitesse de 60 kilomètres/heure sur un chemin horizontal, le papillon d'étranglement est ouvert de 45 approximativement. Lorsqu'on arrive dans une rampe, on doit ouvrir le papillon à 55 -60 pour conserver la même vitesse avec la charge accrue. Lors même que dans ce cas la dépression agissant au gicleur 4 ne change pas, et qu'un carburateur normal ne fournirait donc pas encore un excédent de combustible pour vaincre la charge accrue, le carburateur représenté et décrit ci-dessus donnera ici une augmentation automatique de l'alimentation de combustible.
Car lorsque le papillon d'étranglement est ouvert de 60 , il se produira évidemment à l'endroit où il est placé une chute de pression sensiblement plus petite que lorsqu'il n'est ouvert que de 45 , la vitesse d'aspiration restant la même. Par conséquent, le piston 9 se meut à droite lors du passage du chemin horizontal au chemin en rampe, diminuant ainsi la quantité d'air qui arrive par le canal 8 dans le gicleur 4. Une quantité de combustible proportionnellement plus grande sera donc aspirée aussitôt que la charge du moteur augmente.
La figure 3 montre un carburateur où le même but est atteint d'une façon encore plus simple. Le tuyau d'aspiration 16 de ce carburateur est parcouru d'air dans le sens de haut en bas. Le gicleur 17 fait donc saillie dans le tuyau d'aspiration 16, derrière le papillon d'étranglement 18. Le gicleur 17 est en communication avec une antichambre 19, dans laquelle débouchent la conduite de combustible 20 et les cieux canaux d'air 21,22. Le canal d'air 22 communique directement avec l'atmosphère, d'une part par le canal de branchement 23,
<Desc/Clms Page number 6>
dont la section peut se régler avec précision au moyen de la soupape à vis 24, et d'autre part par le canal de branchement 25, dont l'orifice peut se régler par grands gradins au moyen du diaphragme rotatif 26.
Le canal d'air 21 débouche;dans le tuyau d'aspiration 16 entre le papillon d'étranglement 18 et l'ajutage à air 27.
On reoonnait d'emblée que la quantité d'air qui entre dans l'antichambre 19 par le canal 22 doit dépendre de la différence de pression entre les parties et y du tuyau d'aspiration 16, c'est-à-dire de la chute de pression au papillon d'étranglement 18. Par conséquent ce carburateur présente tous les avantages du carburateur décrit avec la figure 2 à l'appui. Mais il possède par rapport à ce dernier carburateur encore l'avantage que sa construction est considérablement plus simple, et que l'on pourra le faire fonctionner sans pompe à essence et sans appareil à flotteur.
Car par un réglage convenable des soupapes à air 24 et 26, on pourra produire dans l'antichambre 19 des dépressions qui suffiront parfaitement pour aspirer le combustible d'un réservoir bas placé jusqu'au gicleur 17. Au moyen du diaphragme rotatif 26, qui peut être actionné du tableau de bord par un fil de tirage métallique 29 à ressort de rappel 28, on peut obtenir d'une manière particulièrement simple une accélération spéciale passagère, ou bien un changement du carburateur du service d'été au service d'hiver, etc..
La figure 4 montre un carburateur semblable, comprenant encore un dispositif auxiliaire. Par ce dispositif, l'alimentation de combustible est mise en dépendance supplémentaire de la position de l'organe d'étranglement à tout moment. Le dispositif auxiliaire consiste en une soupape glissante 30, qui est introduite dans le canal d'air 21 et
<Desc/Clms Page number 7>
qui est actionnée, par l'intermédiaire de la tige de poussée 31, par une came 32 fixée sur l'axe du papillon étrangleur.
Plus cet étrangleur 18 s'ouvre, plus la soupape 30 se ferme.
L'avantage principal de cette disposition est que l'on pourra donner au canal 21 une largeur suffisante pour couper aussi complètement toute arrivée de combustible au gicleur 17, lorsqu'en pleine vitesse on ferme passagèrement l'étrangleur 18. Ce dispositif auxiliaire donne en outre une meilleure accélération lors du démarrage.
La figure 5 représente un carburateur dans lequel le même résultat est obtenu d'une autre façon. Le tuyau d'aspiration 33 de ce carburateur est parcouru de bas en haut de l'air aspiré, Le gicleur 34 est de nouveau placé derrière l'organe d'étranglement 35. Le canal d'air 37 qui débouche dans l'antichambre 36 conduit, comme dans les carburateurs précédemment décrits, dans le tuyau d'aspiration 33 devant le papillon d'étranglement 35. Il est toutefois pourvu d'un branchement 38 qui conduit à l'ouverture 39. Devant cette ouverture meulée glisse le plateau à came 40, qui est assemblé rigidement avec l'axe du papillon d'étranglement 35, et qui ferme l'ouverture 39 d'autant plus que l'on ouvre ledit papillon d'étranglement.
Lorsque le papillon d'étranglement est entièrement fermé, comme le montre le dessin, le nez 41 de la came 40 soulève la bielle 42, laquelle abaisse alors, par l'intermédiaire du levier 43, la tige de soupape 44, de faqon que la boule de soitpape 45 ferme la conduite de combus.. tible 46. On obtient ainsi sûrement que le moteur ne reçoite plus de combustible par le gicleur principal, lorsqu'on ferme l'organe d'étranglement 35, quelle que soit la vitesse à laquelle le moteur marche au moment de la fermeture de l'étrangleur.
Ce second dispositif auxiliaire pourra évidemment se placer additionnellement sur chacun des carburateurs précédemment décrits,
<Desc/Clms Page number 8>
Dans la pratique, les carburateurs que l'on vient de décrire pourront évidemment être équipés de tous les dis- positifsauxiliaires'd'usage dans ces appareils (par exemple le gicleur de marche à vide, la pompe d'accélération, l'appa- reil de démarrage, etc..). Ce n'est que pour plus de clarté que dans les dessins ci-joints on a intentionnellement laissé de c8té toutes les parties qui n'ont pas de rapport avec l'objet de l'invention et son fonctionnement.
- REVENDICATIONS -
1- Carburateur pour moteurs de véhicules , au gicleur principal duquel mène, en plus de la conduite de combustible, encore une conduite auxiliaire qui introduit de l'air dans le combustible, avant que celui-ci ne soit injecté dans la chambre de mélange, caractérisé en ce que les quanti- tés d'air introduites dans le combustible à travers le susdit canal d'air (8,21,37) sont soumises à une commande obligatoire qui représente une fonction continue de la chute de pression à l'organe d'étranglement (2,18,35).