BE486658A - - Google Patents

Description

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Filtre-carburateur à chambres de diffusion et de dis- tribution pour moteurs à combustion interne. 



   La présente invention a pour objet un filtre à air du type à nappe d'huile et un carburateur pour moteurs à combustion interne, comportant des chambres de diffusion et de distribution, formant un ensemble unitaire de parties co-axiales, dont la con- ception et le mode de fonctionnement sont très caractéristiques. 



   Le but de l'invention est de simplifier les mécanismes employés   jusqu'à   ce jour dans les carburateurs du type usuels, d'éliminer l'utilisation du ou des tubes   "Venturi"   et les dispo- sitifs mécaniques correcteurs de leur action, de supprimer les gicleurs par l'utilisation de deux chambres, dont l'une est une chambre de diffusion et l'autre une chambre de distribution, avec 

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 lesquelles on obtient une meilleure diffusion du combustible dans l'air et une distribution homogène des gouttelettes du com- bustible, dans la masse d'air. Ces chambres de diffusion et de distribution ne nécessitent pas de mécanismes correcteurs de leur fonctionnement. 



   Ce filtre-carburateur, avec ses chambres de diffusion et de distribution, diffère de tous les carburateurs usuels en ce que toutes les parties sont co-axiales et forment une unité compacte et simple, qui comporte, outre les parties mentionnées ci-dessus, un système à flotteur et une soupape à pointeau réglant l'accès du combustible au carburateur, sans l'emploi de leviers d'aucune espèce. 



   La fonction de tous les carburateurs consiste à alimen- ter les moteurs respectifs avec un mélange proportionné d'air et de combustible. 



   Le problème de l'alimentation d'un moteur avec un mélange uniformément proportionné d'air et combustible pour ses admissions est très compliqué parce que l'admission de combusti- ble aux moteurs est en relation avec leur charge, parce que celle- ci modifie à son tour la vitesse du moteur et parce que la vitesse du moteur fait varier cette admission. Jusqu'ici, dans les car- burateurs usuels, le problème est résolu au moyen de mécanismes qui servent à corriger le fonctionnement du tube de Venturi du carburateur pour des admissions variables du moteur.   -En   consé- quence, les diverses constructions de carburateurs sont basées principalement sur les moyens mécaniques que l'on utilise comme correcteurs du fonctionnement du Venturi. 



   Dans le carburateur de l'invention, le tube de Venturi est complètement supprimé et on utilise à sa place des chambres de diffusion et de distribution, dont la constitution et le fonctionnement sont particuliers. Ces chambres font fonctionner le carburateur avec une grande précision, même lorsque l'admission au moteur change et il n'est pas nécessaire d'utiliser des 

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 mécanismes correcteurs. Par conséquent, la fabrication de ce carburateur est moins onéreuse, plus durable et efficace dans son fonctionnement et plus économique quant à la consommation de combustible. 



   Le carburateur se compose des parties et chambres prin- cipales suivantes : un filtre à air, un réservoir de combustible, un couvercle pour le réservoir, un flotteur, une soupape à poin- teau, une chambre de diffusion, une chambre de distribution, un capuchon, un tube à double bride et un papillon d'étranglement. 



   Une forme de réalisation d'un filtre-carburateur con- forme à l'invention est décrite en détail ci-après à l'aide du dessin annexé, à titre d'exemple non limitatif. 



   Leslettres majuscules désignent les pièces proprement dites et les chiffres leurs détails correspondants. 



   Le filtre à air A est une couronne en une seule pièce construite en tôle, dont les parties forment des canaux annulaires, à travers lesquels pénètre l'air qui alimente le carburateur.   L'air   pénètre à travers le premier anneau 1 et se purifie dans la nappe d'huile 2, dont le niveau est indiqué    par une ligne pointillée ; delà,il continue vers le haut à tra-   vers l'anneau 3 et passe par une série d'orifices périphéri- ques 4   jusqu'à   l'anneau 5. 



   Le réservoir à combustible B est un cylindre compor- tant à l'intérieur trois glissières ou plus 6 qui sont équidis- tantes, ces glissières s'étendent aussi radialement au fond du réservoir sur une courte longueur. Le réservoir comporte à sa base extérieure trois nervures ou'plus 7 faisant partie inté- grante de cette base et également équidistantes. le couvercle C du réservoir est un disque présentant un orifice taraudé central 8, un ou plusieurs canaux radiaux 9 et des orifices périphériques 10 par lesquels passent les bou- lons D. 



     Le   siège de la soupape à pointeau E est une pièce 

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 cylindrique présentant un filetage sur son contour extérieur afin de se visser dans le couvercle C. Il présente, dans sa partie inférieure, un alésage central dans lequel le pointeau 11 prend appui. Le pointeau 11 présente une forme triangulaire, arrondie à son extrémité inférieure et   finissant   en pointe conique. 



  La partie supérieure du siège de la soupape B sert de passage à l'entrée du combustible 12. 



   Le flotteur F est une pièce creuse, torique, herméti- quement fermée et comportant un canal tubulaire central 13, qui traverse le flotteur perpendiculairement. Le flotteur F com- porte, à sa partie supérieure, un pont central 14, sur lequel repose le pointeau 11. Le pont 14 comporte à son tour des orifices ou rainures 15 à travers lesquels le combustible passe librement. 



   La chambre de diffusion G est disposée à l'intérieur d'une pièce longue cylindrique fixée concentriquement sur la base du réservoir B. La partie supérieure de cette pièce pénètre dans le réservoir B et dans le canal tubulaire 13 du flotteur F et sa partie inférieure dans le tube 16 de la double bride H. Cette pièce G comporte, à sa partie inférieure, deux séries de canaux périphériques 19 et 20. Le capuchon J est une chemise de tôle qui entoure la partie supérieure de la pièce G en ménageant un espace 29 entre la paroi intérieure du capuchon et le contour extérieur de la pièce G. Dans la base du capu- chon J, il y a une série d'orifices périphériques 22 qui per- mettent le passage du combustible du réservoir B à l'espace 29. La pièce G comporte une chambre centrale 17 et un orifice calibré 18 dans son extrémité supérieure.

   L'orifice calibré 18 met en communication la chambre 17 avec la cham- bre 29. 



   La double bride H est une pièce constituée par un plateau cylindrique 23, un canal tubulaire 16 et une base oblongue 24. La bride oblongue comporte des coussinets 

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 supportant l'axe 25 sur lequel le papillon d'étranglement K est monté. 



   Le papillon d'étranglement K est du type usuel;.il est constitué par un disque monté dans le canal tubulaire 16 et supporté par l'axe 25. Le dispositif de réglage à levier qui ouvre et ferme le papillon d'étranglement K est relié à l'axe 25. 



   La bride oblongue 24 de la pièce H à double bride présente des trous 26 dans lesquels passent les vis qui fixent le carburateur au tube d'admission du moteur. 



   La carburateur travaille de la façon suivante : 
Pendant le fonctionnement d'un moteur, les pistons se déplacent dans leurs cylindres et produisent un vide partiel dans le tuyau d'admission. Comme'le carburateur communique avec ce tuyau d'admission, la pression de l'air dans le carburateur est également réduite et, en conséquence, la pression atmosphérique étant plus élevée, elle produit à travers le carburateur et en direction du moteur un courant d'air et un courant de combustible. 



   Le courant d'air passe à travers l'épurateur A, par l'espace annulaire 1, il se purifie dans la nappe d'huile 2, il s'élève par l'espace annulaire 3 et, en passant par les orifices   4,   il continue par les canaux 5 vers l'espace 27, qui se trouve entre la base du dépôt B et le plateau 23 de la double bride H. De là, il continue à travers la chambre de distribution 28, comprise entre le tube 16 de la double bride H et le contour extérieur de la pièce G. En passant par le tube 16, l'air continue son trajet vers le tube d'admission du moteur, en traversant l'espace que lui laisse le papillon d'étran- glement X selon sa position. 



   La rotation du moteur fait fonctionner la pompe à combustible alimentant le réservoir B du carburateur et le flotteur F maintient le niveau du combustible   30,   indiqué en traits interrompus sur le dessin, plus bas que l'extrémité supé- 

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 rieure de l'orifice 18. Le niveau du combustible 30 est réglé en élevant ou abaissant le siège de la soupape à pointeau E dans le couvercle du carburateur. la pièce E est filetée à cette fin. 



   La chambre de diffusion 17 de la pièce G est mise en communication par les passages 20 avec le tube 16 de la double bride H et, en raison de la forme de l'appendice 21 de la pièce G, la pression de l'air autour de cet appendice est inférieure à la pression de l'air régnant à l'endroit où les canaux 19 communiquent avec la chambre de diffusion 17. 



   Pour illustrer les réductions successives des pressions dans le carburateur, on désigne par P la pression de l'air atmosphérique, P-1 la pression qui agit sur le combustible dans le réservoir B, P-2 la pression à l'endroit où les canaux 19 communiquent avec la pièce G, P-3 la-pression dans la chambre de diffusion 17,   P-4   la pression à l'endroit où les ca- naux 20 communiquent avec la pièce G, P-5 la pression dans le tube 16 de la double bride H et P-6 la pression dans le tuyau d'admission. 



   Pendant le fonctionnement du carburateur, les pressions sus-nommées diminuent progressivement en valeur numérique dans l'ordre où elles ont été énumérées. 



   En même temps que le courant d'air se forme, le courant de combustible qui passe du réservoir B du carburateur par les orifices 22 du capuchon J à l'espace 29 ménagé entre ce capuchon et la pièce G, puis en passant par l'orifice 18, le combustible se déverse dans la chambre de diffusion 17 de la pièce G et sort par   le s   canaux 20 de cette chambre. 



   Etant donné que la pression de l'air existant dans les canaux 19 du diffuseur est P-2, la pression existant dans la chambre de diffusion 17 est   P-3   et la pression régnant dans les passages 20 est encore inférieure, soit P-4, il se forme un courant d'air à travers la partie inférieure de la chambre de diffusion 17. Ce courant d'air qui pénètre par les canaux 19 

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 et sort par 'les canaux 20 sert à distribuer le combustible dans l'air à l'intérieur de la chambre de diffusion 17. 



   Le combustible est ainsi distribué dans la chambre annulaire de distribution 28, où il se mélange avec l'air qui descend le long de l'espace 27. En passant par l'espace qui lui est laissé par la position du papillon d'étranglement K, le mélange alimente le moteur. 



   Comme le courant d'air et le courant de combustible sont provoqués par la différence progressive des pressions dans le carburateur, la plus ou moins grande admission du moteur, réglée au moyen du papillon d'étranglement K, ne fait varier que le volume de mélange admis au moteur, mais la proportion volumé- trique du mélange reste invariable avec les diverses admissions du moteur. Etant donné que la masse d'air (non pas son volume) admise au moteur diminue proportionnellement au vide partiel qui se produit et que le volume du combustible, .puisqu'il est liquide, ne subit pas de diminution notable, pour maintenir la proportion du mélange d'air et combustible à la même valeur, on fait la correction nécessaire en changeant les dimensions du canal cali- bré 18. 



   *Le frottement dans ce canal 18 fait varier le volume théorique du combustible, par rapport au vide partiel régnant dans le carburateur, et ce volume diminue dans le même rapport que la diminution subie par la masse d'air. 



   L'utilisation de ce carburateur avec les moteurs à combustion interne réalise .une économie de combustible d'au moins 40%, ainsi que l'ont démontré des essais de laboratoires et pratiques. 



   Cette économie est due à trois raisons principales, qui sont : 
1 - En raison de la simplicité de la constitution, on supprime beuacoup des inconvénients qu'offrent actuellement les modèles usuels de carburateurs, tels que les turbulences incontrôlables dues aux changements de direction..de l'air, les 

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 frictions inutiles, les canaux tubulaires, les gicleurs multiples, etc. 



   2  - Etant donné que, dans ce carburateur, l'air passe par la chambre de distribution formée par la paroi intérieure du tube 16 de la double bride H et la périphérie extérieure de l'appendice 21 de la pièce G, ceci offre l'avantage de former un canal annulaire et non pas tubulaire. Cela permet de distri- buer avec une grande précision le combustible déjà répandu dans   la   chambre de diffusion 17. 



     3  - Etant   donné que l'on n'utilise pas de tubes de Venturi dans ce carburateur, les corrections nécessaires au fonctionnement de ces tubes deviennent inutiles avec cette inven- tion et les pertes de combustible provoquées par l'intervention des pièces qui effectuent ces corrections sont éliminées. 



   Il y a lieu d'observer que le flotteur ne comporte pas de leviers pouvant gêner son fonctionnement, que la chambre de diffusion permet de supprimer les venturis et gicleurs et que      l'espace annulaire formant la chambre de distribution supprime les défauts des mélanges produits dans des passages tubulaires.     

Claims (1)

1. RESUME Filtre-carburateur à chambres de diffusion et de distri- bution pour moteurs à combustion interne, remarquable notamment par les caractéristiques suivantes, considérées séparément ou en combinaison : a) Le filtre-carburateur combiné comporte un filtre d'air, du type à bain d'huile et un carburateur ne formant qu'un seul corps, le filtre d'air étant placé dans la partie extérieure de l'ensemble et le carburateur, du type à tirage de haut en bas, étant disposé dans le filtre. b) le filtre à air est monté de façon facilement amovible pour le nettoyer. c) Un réservoir cylindrique est prévu pour contenir le combustible, il est co-axial à l'ensemble et comporte trois <Desc/Clms Page number 9> glissières verticales, ou plus, équidistantes et disposées sur la paroi intérieure du réservoir, le flotteur pouvant glisser le long de ces glissières.

   d) le dispositif comporte dans le réservoir à combustible un flotteur et une soupape à pointeau, qui permettent au com- bustible de se maintenir à un niveau constant, le flotteur se déplaçant verticalement en glissant le long des glissières dis- posées sur la paroi intérieure du réservoir, de telle façon qu'il fasse fonctionner la soupape à pointeau, qui repose sur la partie supérieure en forme de pont du flotteur, par son propre poids, de telle sorte que lorsque le flotteur monte, la soupape s'appli- que sur son siège et obture l'entrée du combustible, en assurant ainsi le niveau constant du combustible dans le réservoir.

   e) Le siège de la soupape à pointeau est fileté à sa partie extérieure afin de permettre le réglage du niveau du combustible, en déplaçant ce siège le long de l'axe central vertical de l'en- semble, donc en faisant monter ce siège, en le dévissant dans le couvercle de l'ensemble, le niveau du combustible s'élève dans le réservoir et vice-versa, la hauteur du niveau étant réglée, celui- ci reste constant. f) Un couvercle supérieur présente un ou plusieurs canaux de communication qui permettent à l'air prélevé à l'atmosphère, qui passe à travers le filtre d'air, d'exercer une action de pression sur le niveau du combustible qui se trouve dans le réservoir.

   g) Trois ou plusieurs nervures font corps avec le réservoir à combustible et se trouvent dans la partie extérieure de sa base, ces nervures servant de séparation entre la double bride et le réservoir du combustible, puis l'air prélevé à l'atmosphère qui passe à travers les espaces annulaires du filtre d'air à bain d'huile étant obligé de passer par les espaces ménagés par les- dites nervures.

   h) Une pièce tubulaire cylindrique se terminant en brides à ses deux extrémités, appelée double bride, est disposée dans la partie inférieure de l'ensemble, la bride supérieure servant à armer l'ensemble au moyen de vis et la bride inférieure servant <Desc/Clms Page number 10> à relier le filtre-carburateur ,au tuyau d'admission du moteur également à l'aide de vis, puis l'air qui passe à travers le filtre pour pénétrer dans la double bride est obligé de changer sa direction à angle droit, puisqu'il est obligé, en arrivait dans le sens horizontal, de prendre une direction verticale de haut en bas ;

   ce dernier trajet, le combustible se répand et se mélange dans l'air et son admission au moteur'est réglée par un papillon d'étranglement usuel placé dans la partie infé- rieure de la double bride, qui sert de couvercle inférieur à l'ensemble, de chambre de distribution du combustible dans l'air, d'organe de régulation du mélange qui pénètre dans le moteur et de conduit de ce mélange au tube d'admission du moteur. i) Une chambre de diffusion est prévue dans une pièce longue cylindrique fixée au centre de la base du réservoir à combusti- ble, cette pièce présentant dans sa partie supérieure un orifice calibré à travers lequel le combustible se déverse dans la cham- bre de diffusion, puis son extrémité inférieure se terminant par un cône de forme particulière ;

   série d'orifices périphériques, appelés supérieurs, sont prévus sous la partie centrale dans l'espace ménagé par les nervures formées à la base du réservoir et mettent la chambre de diffusion en communication avec ledit espace ; une autre série d'orifices périphériques, ,qui mettent la chambre de diffusion en communication avec l'espace annulai- re constituant la chambre de distribution, se trouve dans la partie inférieure de la pièce ; chambre de distribution est formée par la paroi intérieure du tube à double bride et l'ex- térieur de la partie inférieure de la pièce renfermant la cham- bre de diffusion ;

   orifices périphériques supérieurs reçoivent l'air qui entre horizontalement avant son changement de direction et les orifices inférieurs reçoivent l'air qui a déjà changé sa direction et qui descend verticalement ; unedifférence de pression est produite entre les orifices supérieurs et les orifi- ces inférieurs, en raison de la disposition de ces orifices, les premiers avant le changement de direction et les derniers <Desc/Clms Page number 11> après que l'air a perdu son énergie cinétique, qu'il récupère d'ailleurs plus tard, mais à partir d'une valeur zéro, il se forme ainsi des orifices supérieurs vers les orifices inférieurs, un courant d'air passant le long de la chambre de diffusion, dans laquelle l'air se mélange avec le combustible.

   j) Une chambre de distribution de mélange combustible est constituée par l'espace annulaire ménagé entre l'extérieur de la pièce centrale qui renferme la chambre de diffusion et la paroi intérieure du tube à double bride, le combustible répandu dans l'air dans la chambre de diffusion, qui sort par les orifi- ces intérieurs de la pièce centrale formant cette chambre, se répandant dans l'air qui traverse de haut en bas la chambre dé distribution.

   k) Un capuchon-cylindrique renversé, présentant à sa base des orifices, couvre la partie supérieure de la pièce centrale formant la chambre de diffusion et ménage entre sa paroi inté- rieure et la paroi extérieure de la partie supérieure de la piè- ce centrale, un espace soumis à la pression de l'air atmosphérique régnant au niveau du combustible, de sorte qu'en passant par les orifices de la base du capuchon, en montant par l'espace libre entre les deux pièces et en traversant unorifice calibré, placé à l'extrémité supérieure de la pièce centrale, le combustible s'écoule dans la chambre de diffusion formée dans la pièce centrale.

   1) Le dispositif comporte : un filtre d'air annulaire du type à nappe d'huile, aisément amovible pour le nettoyer, un réservoir pour le combustible à niveau constant, avec des glissières le long desquelles on déplace un flotteur, une sou- pape à pointeau qui repose sur la partie supérieure du flotteur ayant la forme d'un pont, ce pointeau étant actionné par le flotteur, un siège pour la soupape, fileté dans sa partie extérieure afin de régler la hauteur du niveau du combustible dans le réservoir, un couvercle comportant des canaux permettant l'action de l'air atmosphérique sur la surface du combustible, <Desc/Clms Page number 12> des nervures espacées, faisant partie,intégrante du réservoir à combustible et placées extérieurement dans sa partie inférieure, un tube à, double bride, avec un papillon d'étranglement,

   une pièce centrale qui contient une chambre de diffusion, présentant un orifice calibré placé à son extrémité supérieure, puis des orifices périphériques supérieurs et inférieurs et un appendice conique de forme spéciale placé à l'extrémité inférieure de cette pièce, un capuchon cylindrique placé sur la partie supérieure de la pièce centrale comportant des orifices à sa base pour le passage du combustible, une chambre de distribution formée par l'espace annulaire compris entre la pièce centrale et le tube à double bride.