FR2465882A1 - Dispositif d'injection de carburant - Google Patents

Abstract

DISPOSITIF D'INJECTION DE CARBURANT. LE DISPOSITIF COMPORTE UN CORPS D'ETRANGLEMENT 11 AVEC PASSAGE D'ADMISSION 12 LE TRAVERSANT, ET UN PAPILLON 14 POUR COMMANDER L'ECOULEMENT DANS LES MOYENS D'ADMISSION, DU CARBURANT SOUS PRESSION SUPERIEURE A L'ATMOSPHERE EST DOSE ET ENVOYE A UNE BUSE DE DECHARGE LOGEE DANS LE PASSAGE D'ADMISSION, EN AVAL DU PAPILLON; UN PREMIER ECOULEMENT D'AIR EST INTRODUIT DANS LE CARBURANT DOSE EN AMONT DE LA BUSE DE DECHARGEMENT 34 APRES QUE LE CARBURANT DOSE EN AMONT DE CETTE DERNIERE COMMENCE AU MOINS A ETRE ATOMISE AVANT MEME DE SORTIR DE LA BUSE; UN SECOND ECOULEMENT D'AIR EST AUSSI ENVOYE PAR 22 DANS LA BUSE DE DECHARGE DE MANIERE A S'Y ECOULER A VITESSE SONIQUE, POUR LA VITESSE DE RALENTI DU MOTEUR. DES MOYENS SUPPLEMENTAIRES D'ETRANGLEMENT SONT PREVUS POUR COMMANDER L'ECOULEMENT D'AIR FOURNI A LA BUSE DE DECHARGE DE CARBURANT. CE DISPOSITIF A L'AVANTAGE D'ASSURER UN ECOULEMENT PRECIS DU CARBURANT POUR TOUTE LA GAMME DES VITESSES ET DES BESOINS EN CARBURANT.

Description

1.

La présente invention concerne d'une manière géné-

rale des systèmes d'injection de carburant, et plus particu-

lièrement un dispositif d'injection de carburant servant à

doser un écoulement de carburant fourni à un moteur à combus-

tion interne associé.

Bien que ces dernières années, l'industrie automo-

bile ait fait continuellement des efforts, sans autre raison que la recherche d'avantages compétitifs, pour accroître les économies de carburant dans des moteurs d'automobile, les

gains ou améliorations réalisés d'une manière continue ont é-

té considérés comme insuffisants par différentes autorités gouvernementales. En outre,ces autorités ont également imposé

des règlements spécifiant arbitrairement les quantités maxi-

males admissibles d'oxyde de carbone (CO), d'hydrocarbures (HC) et d'oxydes d'azote (NOX) qui peuvent être émis par les

gaz d'échappement des moteurs dans l'atmosphère.

Malheureusement, la technologie disponible à l'heu-

re actuelle pour augmenter les économies de carburant dans

les moteurs est en opposition avec la technologie pouvant ê-

tre utilisée pour tenter de satisfaire aux normes gouverne-

mentales concernant les émissions de l'échappement.

Par exemple, pour essayer de satisfaire aux normes

concernant les émissions d'oxydes d'azote NO., on a déjà uti-

lisé un système de recyclage des gaz d'échappement dans lequel

au moins une partie de ces gaz est réintroduite dans la cham-

bre de combustion du cylindre en vue d'y diminuer la tempéra-

ture de combustion et par conséquent de réduire la formation d'oxydes d'azote NOx On a également proposé d'utiliser un dispositif de recyclage dans le carter de vilebrequin du moteur, de manière que les vapeurs, qui pourraient autrement être déchargées dans l'atmosphère, soient introduites dans les chambres de

combustion du moteur pour continuer d'y brûler.

Il a aussi déjà été proposé d'utiliser des dispo-

sitifs de dosage de carburant qui sont efficaces pour doser un mélange air-carburant relativement trop riche (en termes

de carburant) introduit dans la chambre de combustion du mo-

teur pour réduire ainsi la formation d'oxydes d'azote NOX

dans cette chambre. L'utilisation de tels mélanges air-carbu-

2.

rant trop riches se traduit par une augmentation substantiel-

le de CO et HC dans les gaz d'échappement du moteur, ce qui nécessite alors l'introduction d'une quantité supplémentaire d'oxygène, par exemple au moyen d'une pompe à air associée dans les gaz d'échappement du moteur de manière à terminer

l'oxydation de CO et HC avant leur décharge dans l'atmosphè-

re.

La technique connue a d'autre part également pro-

posé de retarder le point d'allumage du moteur comme moyen supplémentaire de diminuer la formation des oxydes d'azote NOx. On a aussi utilisé des taux de compression plus faibles dans les moteurs pour diminuer la température de combustion résultante dans les chambres de combustion du moteur et par conséquent réduire la formation des oxydes d'azote NO. A ce sujet, on a déjà utilisé ce qu'on appelle un catalyseur à double couche, autrement dit,on place un premier catalyseur à

action chimique réductrice dans le courant de gaz d'échappe-

ment en un endroit généralement plus proche du moteur tandis qu'un second catalyseur d'oxydation chimique est placé dans le courant de gaz d'échappement en un endroit généralement plus éloigné du moteur et en aval du premier catalyseur. Les concentrations relativement élevées en CO qui résultent du

mélange air-carburant trop riche sont utilisées comme réduc-

trices des oxydes d'azote NO dans le premier catalyseur, tan-

dis que de l'air supplémentaire introduit (par exemple par u-

ne pompe associée) dans le courant de gaz d'échappement, en un

point généralement situé entre les deux catalyseurs, sert d'-

agent d'oxydation dans le second catalyseur. On a constaté que ces systèmes présentent différents inconvénients: par exemple> ils sont relativement très coûteux du fait qu'ils nécessitent des tuyaux supplémentaires, une pompe à air et une couche de catalyseur supplémentaire. En outre, dans de tels systèmes, il y a une tendance à la formation d'ammoniaque qui, à son tour, peut ou non être reconvertie en oxyde d'azote NOX dans

la couche de catalyseur d'oxydation.

Selon la technique connue, on a aussi proposé d'u-

tiliser un dispositif d'injection à dosage de carburant en vue

d'éliminer le carburateur employé habituellement et d'injec-

ter, sous une pression supérieure à la pression atmosphérique, 3. le carburant dans le collecteur d'admission du moteur, ou bien directement dans les cylindres respectifs d'un moteur à

combustion interne du type à pistons. De tels systèmes d'in-

jection de carburant, outre qu'ils sont coeteux, n'ont pas donné généralement satisfaction du fait que le système doit produire un écoulement dosé de carburant dans une très large plage de débits. En général, ces systèmes d'injection connus, qui sont très précis à une extrémité de la plage requise de débits, sont relativement imprécis à l'extrémité opposée de la même plage. En outre, de tels systèmes d'injection connus

qui sont rendus précis dans la partie médiane de la plage re-

quise de débits doséssont en général relativement imprécis aux deux extrémités de la même plage. L'utilisation de moyens

de réaction ou de correction pour modifier les caractéristi-

ques de dosage de ces-systèmes connus d'injection de carbu-

rant n'a pas résolu le problème du dosage imprécis parce que celui-ci est dépendant habituellement d'autres facteurs tels que la section efficace de passage de la buse d'injecteur, le

mouvement relatif nécessaire pour le pointeau ou autre élé-

ment associé d'obturation ou de fermeture de buse, l'inertie

de l'élément de fermeture de la buse et la pression de "déga-

gement" de la buse (c'est-à-dire la pression à laquelle la bu-

se s'ouvre). Comme il est évident, plus le débit dosé de car-

burant est faible, plus l'influence desdits facteurs sur ce

débit est grande.

Pour l'avenir, on prévoit à l'heure actuelle, que les différentes autorités gouvernementales auront tendance à fixer des limites encore plus sévères pour les émissions de gaz d'échappement, par exemple 0,6 gramme NOx (ou même moins)

au kilomètre.

Compte tenu de ces conditions 'prévues quant à l'é-

mission de NOx, on a déjà proposé d'utiliser un catalyseur à "trois voies" en une seule couche, placé dans le courant de gaz d'échappement comme un moyen d'atteindre lesdites limites

anticipées pour l'émission des gaz d'échappement. Générale-

ment, un catalyseur à "trois voies" est constitué par un seul

catalyseur, ou bien par un mélange de catalyseurs, qui cata-

lyse l'oxydation des hydrocarbures et de l'oxyde de carbone ainsi que la réduction des oxydes d'azote. On a découvert 4. qu'avec un tel système catalyseur à "trois voies", on se

heurtait à la difficulté que, si le dosage du mélange carbu-

rant est trop riche (exprimé en termes de carburant), les o-

xydes d'azote NOx sont réduits efficacement,mais l'oxydation de CO est incomplète; si le dosage du mélange est trop pau- vre, le CO est effectivement oxydé mais la réduction de NOx est incomplète. Il est évident que, pour rendre parfaitement

actif un tel système catalyseur à "trois voies", il est néces-

saire de régler d'une manière très précise la fonction de do-

sage du carburant du dispositif d'alimentation du moteur en

carburant. Comme on l'a indiqué ci-dessus, la technique con-

nue a déjà proposé d'utiliser un dispositif d'injection de

carburant, faisant intervenir des buses respectives pour cha-

que chambre de combustion du moteur et coopérant avec un moyen de réaction ou correction associé (réagissant à des indices choisis des conditions et des paramètres de fonctionnement du moteur), ayant pour fonction de varier ou modifieren continu> les caractéristiques de dosage du dispositif d'injection de carburant. Cependant, comme déjà signalé ici, de tels systèmes

d'injection de carburant ne se sont pas avérés satisfaisants.

On a également proposé d'utiliser un dispositif de dosage de carburant du type carburateur, comportant un moyen

de réaction ou correction réagissant à la présence de consti-

tuants sélectionnés, y compris les gaz d'échappement du mo-

teur. De tels moyens de réaction ou correction ont été utili-

sés pour modifier l'action d'une tige principale de dosage d'-

un système de dosage principal de carburant d'un carburateur.

Cependant, des essais et l'expérience ont montré qu'un tel carburateur de type connu associé à un tel moyen de réaction, ne fournissait jamais le degré de précision nécessaire pour le dosage du carburant à un moteur associé, pour satisfaire par exemple aux normes anticipées pour les émissions de gaz d'échappement.

L'invention. a donc pour objet de procurer une solu-

tion à ces problèmes et d'autres problèmes rencontrés dans

la technique antérieure.

Conformément à l'invention, un dispositif ensemble de dosage de carburant utilise un corps d'étranglement pourvu

d'un passage d'admission le traversant et un papillon d'étran-

5. glement servant à commander l'écoulement dans ledit passage d'admission du carburant sous une pression supérieure à la pression atmosphérique étant fourni à une buse de décharge qui est placée à l'intérieur du passage d'admission, en aval du papillon d'étranglement; un premier écoulement d'air étant

introduit dans le carburant dosé en amont de la buse de dé-

charge de carburant afin que le carburant dosé commence au moins à être soumis à une atomisation avant même de sortir de

la buse de décharge; un second écoulement d'air étant égale-

ment envoyé dans la buse de décharge de carburant de façon à s'écouler à vitesse sonique dans ladite buse,pour la vitesse

de ralenti du moteur, des moyens supplémentaires d'étrangle-

ment étant prévus pour commander l'écoulement d'air fourni à

la buse de décharge de carburant.

D'autres avantages et caractéristiques de l'inven-

tion apparaîtront dans la description ci-après d'exemples non

limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels:

Fig. 1 représente une vue en coupe d'un mode de ré-

alisation d'un dispositif d'injection de carburant selon l'in-

vention, Fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de fig. 1, en regardant dans la direction des flèches, Fig. 3 est une vue semblable à celle de fig. 1 et représentant comme une variante du dispositif de fig. 1, Fig. 4 est une vue en coupe d'un autre exemple de réalisation de la présente invention, Fig. 5 est un schéma synoptique d'un ensemble de dosage de carburant qui peut être appliqué à, ou utilisé en

combinaison avec par exemple la variante de fig. 4.

Reprenant les dessins, on voit que fig. 1 repré-

sente un système et dispositif d'injection de carburant 10

comprenant un corps ou carter d'admission Il pourvu d'un pas-

sage principal d'admission 12 dans lequel est situé un papil-

lon d'étranglement 14 qui est porté et monté à rotation par un axe tournant 16 de façon à assurer l'étranglement variable de l'écoulement d'air circulant dans le passage d'admission

12 et pénétrant dans le moteur 18 par l'intermédiaire du col-

lecteur d'admission associé 20.On peut au besoin prévoir un

filtre à air approprié qui entoure l'entrée du passage d'ad-

6. mission 12 comme représenté en partie en 21. Il est également

prévu dans le carter 11 un second passage d'admission 22 sé-

paré qui permet le passage d'un écoulement d'air lorsque le moteur tourne au ralenti. Comme représenté, la partie aval du passage d'admission 22 communique avec une buse de décharge de carburant 24, qui comprend de préférence une partie pour l'atomisation de carburant 26 en forme de venturi, pourvue de

moyens de décharge de carburant sous la forme de plusieurs o-

rifices 28 communiquant avec un volume annulaire 30. Un papil-

lon d'air de ralenti 32, situé dans le passage d'admission au-

xiliaire 22, peut être porté par un axe 34 de manière à pou-

voir pivoter avec celui-ci. Les papillons d'étranglement 14 et 32 peuvent être reliés de façon appropriée, par exemple par l'intermédiaire d'une tringlerie de transmission de mouvement

36, à un moyen de commande d'étranglement placé près du con-

ducteur et qui peut être constitué par une pédale ou levier

d'accélérateur 38, comme habituellement prévu dans des véhicu-

les automobiles.

Un passage ou conduit d'alimentation en carburant

40 peut comprendre par exemple une première partie d'écoule-

ment de carburant dosé 42 qui communique avec une seconde par-

tie d'écoulement de carburant non dosé, reliée elle-même à u-

ne pompe à carburant 48 qui aspire le carburant dans une ali-

mentation ou un réservoir associé 50. Le passage 42 est en communication avec les orifices de décharge 28 par un conduit approprié 52 qui établit une communication effective entre le

passage 42 et le volume annulaire 30. Un siège 54 formé à 1'-

intérieur d'une chambre 53 coopère avec la surface active 58

d'un élément de valve 60.de manière à ouvrir et fermer la com-

munication et l'écoulement dans un premier tronçon de conduit 55. En outre,le passage 40 est placé en communication, en un

point situé en aval de la chambre 53, avec l'atmosphère ambi-

ante, par exemple au moyen d'un conduit 62 comprenant un é-

tranglement calibré 64.

L'élément de valve 60 est représenté comme faisant

partie d'un ensemble ou distributeur à valve du type oscil-

lant 63, qui comprend une partie en forme de bobine 65 pour-

vue d'un passage intérieur 66 dans lequel est monté à coulis-

sement l'élément de valve 60 et un ressort 68 qui pousse élas-

7. tiquement l'élément de valve 60 vers la gauche de manière à l'appliquer contre le siège 54. Un enroulement de solénoïde

ou bobine de champ 70 est porté par la bobine 65 et ses ex-

trémités électriques opposées sont reliées à des conducteurs électriques 72 et 74 qui passent au travers d'un couvercle ou autre dispositif de fermeture approprié 76 et qui sont reliés

électriquement à un dispositif de commande associé 78. La mi-

se en oeuvre de l'invention n'est, entre autres, pas limitée

à un dispositif de dosage de carburant particulier. Cepen-

dant, dans le mode préféré de réalisation, le dispositif de dosage à soupape 63 est du type à cycle imposé dans lequel

l'enroulement 70 est excité par intermittence de telle maniè-

re que, pendant une telle excitation, l'élément de valve 60 (qui est constitué par l'armature) soit écarté de son siège 54 jusque dans une position représentée au dessin. On voit

que, avec un tel ensemble à solénoide de dosage du type cy-

clique, la section utile d'écoulement, de passage, située im-

médiatement en aval du siège de valve 54 peut être déterminée de façon variable et réglable par commande de la fréquence

et/ou de la durée d'excitation de l'enroulement 70.

Le dispositif de commande 78 peut comporter par e-

xemple des moyens appropriés électroniques de commande et d'-

actionnement du type logique, pouvant recevoir un ou plusi-

eurs signaux d'entrée représentant des paramètres et à pro-

duire en réponse des signaux de sortie correspondants. Par exemple, un transducteur 80 réagissant à la température du

moteur peut appliquer au dispositif de commande 78, par l'in-

termédiaire d'un moyen de transmission 82, un signal représen-

tant la température du moteur; le détecteur 84 peut détecter la teneur relative en oxygène des gaz d'échappement du moteur (par exemple dans le conduit d'échappement du moteur 86) et

fournir un signal représentant cette teneur, par l'intermédi-

aire du moyen de transmission 88, au dispositif de commande 78; un transducteur 90 réagissant à la vitesse du moteur peut appliquer au dispositif de commande 78, par l'intermédiaire

du moyen de transmission 92, un signal représentant la vites-

se de moteur tandis que ce dispositif de commande 78 peut re-

cevoir, par l'intermédiaire d'un moyen de transmission 94, un signal représentant la charge du moteur, cette charge étant 8.

indiquée par exemple par la position du papillon d'étrangle-

ment 14. Une source de potentiel-électrique 96 associée à un

interrupteur 98 peut être reliée électriquement par des con-

ducteurs 100 et 102 au dispositif de commande 78.

Aux figures 1 et 2, on peut voir que le conduit de carburant dosé 42 comprend un passage calibré 55 qui est branché en série avec un conduit aval 57 et qui comprend,de

préférence,une partie 59 élargie en une chambre. Comme repré-

senté, la partie de conduit 57 peut s'étendre en amont de 1'-

élargissement 59 de façon à définir en fait une partie de

prolongement 61 du passage ou conduit 57. Comme on le voit é-

galement à la fig.. 2, l'extrémité aval de la partie de con-

duit de carburant dosé 57 communique avec l'entrée 52 aboutis-

sant au volume annulaire 30 qui assure à son tour l'alimenta-

tion des orifices de décharge 28.

Le passage d'air d'admission 62, communiquant avec

l'atmosphère ambiante, comprend un moyen d'étranglement cali-

bré 64 et, dans le mode préféré de réalisation, l'air d'ad-

mission déchargé dans le conduit de carburant dosé 42 est in-

troduit de façon que son trajet d'ensemble soit orienté per-

pendiculairement au trajet d'écoulement du carburant dosé.

-Dans le mode préféré de réalisation également, le trajet d'-

ensemble d'écoulement du carburant dosé, lorsqu'il sort du passage ou étranglement calibré 55, aboutit en ligne droite à

la buse 24.

D'une manière générale, dans le mode de réalisa-

tion représenté, du carburant se trouvant sous une pression réglée et sensiblement constante, est envoyé par une pompe 48

dans le conduit 46 et la chambre 53, à partir de laquelle le-

dit carburant est dosé par coopération du siège 54, de la sur-

face active de valve 58 et de l'orifice d'étranglement calibré , ce carburant dosé parvenant ensuite, par l'intermédiaire

du conduit 42 et du passage d'entrée 52, dans le volume annu-

laire 30 pour arriver finalement-, par l'intermédiaire des o-

rifices de décharge 28, dans le moteur 18. Le débit de carbu-

rant dosé est fonction, dans le mode de réalisation représen-

té, de l'intervalle de temps (durée) pendant lequel, pour un

cycle de durée arbitraire ou temps écoulé, la surface de val-

ve 58 est relativement proche de, ou appliquée contre le siè-

9. ge 54, par rapport à l'intervalle de temps (durée) o la

surface de valve 58 est relativement éloignée du siège cor-

respondant 54. Ceci est à son tour fonction du signal fourni

à la bobine 70 par le dispositif de commande 78, ce signal é-

tant lui-même fonction des différents signaux représentant les paramètres et reçus par le dispositif de commande 78. Par exemple, si le transducteur et palpeur de détection d'oxygène 84 détecte l'obligation d'enrichir encore en carburant le

fluide combustible fourni au moteur et transmet un signal cor-

respondant au dispositif de commande 78, ce dispositif 78 e-

xige alors à son tour une ouverture de la valve de dosage 60 pendant un plus grand intervalle de temps (durée) en vue de

produire l'augmentation nécessaire de débit de carburant dosé.

La mise en pratique de l'invention n'est pas limitée à une forme particulière du moyen de dosage de carburant ou bien à un système particulier de commande dudit moyen de dosage de carburant. On comprend donc que, pour toute sélection donnée des paramètres et/ou des indices de fonctionnement du moteur et/ou des conditions ambiantes, le dispositif de commande 78 réagit aux signaux engendrés en correspondance et répond en assurant une excitation et une désexcitation appropriées de l'enroulement 70 (provoquant des mouvements correspondants de l'élément de valve 60), en vue de fournir au moteur le débit

requis de carburant dosé.

Dans les réalisations connues, on a utilisé des pressions relativement élevées à la fois en amont et en aval du dispositif de dosage de carburant, en vue de produire une

atomisation suffisante du carburant dans le passage d'admis-

sion. Cependantces moyens ne se sont pas avérés satisfaisants.

Selon l'invention, il est possible d'obtenir d'ex-

cellentes caractéristiques d'atomisation du carburant même lorsque la pression amont du carburant non dosé est de l'ordre

de 0,35 kg/cm2 (dans les réalisations connues, on utilise sou-

vent une pression amont de carburant non dosé de l'ordre de

2,8 kg/cm2). On peut admettre que ce résultat est obtenu, se-

lon l'invention, par le fait qu'on assure une atomisation to-

tale du carburant dosé, au lieu d'un simple émulsionnement

d'air et de carburant, même avant l'introduction de ce car-

burant dosé dans la buse de décharge 24. C'est-à-dire que, 10. pendant le fonctionnement du moteur, l'écoulement de l'air dans l'organe d'étranglement calibré 64 s'effectue à vitesse sonique alors que l'écoulement du carburant dosé (liquide)

sortant de l'organe calibré 55 s'effectue à vitesse subsoni-

que. Le courant d'air d'admission à grande vitesse vient

frapper le courant de carburant s'écoulant à plus faible vi-

tesse et il réagit sur celui-ci en provoquant une atomisation du carburant au point de jonction des deux courants d'air et de carburant. Cette atomisation se poursuit également pendant l'écoulement subséquent en l'aval du point de jonction de sorte que, dans le mode préféré de réalisation, la distance

linéaire séparant l'orifice de décharge 28 du point de jonc-

tion du courant d'air d'admission avec le courant de carbu-

rant liquide a une valeur assez grande.

Comme indiqué ci-dessus d'une manière générale, dans le mode préféré de réalisation, il est prévu une partie de conduit 59 élargie en forme de chambre. Cette chambre ou élargissement placé au point initial de jonction entre les courants d'air d'admission et de carburant liquide crée un

espace supplémentaire pour l'atomisation initiale du carbu-

rant. Autrement dit, l'augmentation de volume engendrée par

la chambre 59 permet d'absorber en fait, dans cette zone, 1'-

augmentation de volume du courant combiné d'air et de carbu-

rant atomisé, ce volume étant évidemment produit par les vo-

lumes du courant d'air d'admission et de carburant atomisé.

En outre,on estime que, en obligeant le carburant liquide do-

* sé à se détendre (par pénétration dans la chambre 59)et en provoquant également une détente de l'air d'admission (par pénétration dans cette chambre 59), on améliore l'atomisation globale du carburant. Dans le mode préféré de réalisation, il

est préférable également que l'extrémité de décharge de l'o-

rifice d'étranglement calibré 64 soit située aussi près que possible du courant de carburant liquide dosé. C'est-à-dire,

puisque l'orifice d'étranglement 64 produit un écoulement d'-

air à vitesse sonique, il est intéressant de placer l'extré-

mité de décharge de cet orifice d'étranglement 64 dans une po-

sition suffisamment proche du courant de carburant liquide dosé pour exploiter au maximum l'avantage de cet écoulement à vitesse sonique et pour empêcher toute réduction importante 11.

de cette vitesse sonique avant que le courant d'air d'admis-

sion ne soit entré effectivement en contact et n'ait réagi a-

vec le courant de carburant liquide dosé. En figure 2, on met en évidence cette caractéristique en montrant que l'extrémité de décharge de l'étranglement 64 est située par exemple dans

la paroi latérale de la chambre 59.

L'atomisation du carburant fourni par l'invention permet une distribution réellement parfaite du carburant dans un moteur à plusieurs chambres de combustion et elle permet

d'exploiter cet avantage dans toute la plage de fonctionne-

ment du moteur tout en faisant intervenir seulement une pres-

sion relativement basse dans le carburant non dosé. Dans le

dispositif des fig. 1 et 2, pendant la période de ralenti i-

nitial et pendant une partie du fonctionnement du moteur, le papillon d'air principal 14 peut être en général complètement fermé tandis que le papillon d'air auxiliaire ou de ralenti

32 est partiellement ouvert, en obligeant ainsi tout l'écou-

lement d'air fourni au moteur 18 à passer par le passage d'-

admission 22. Cet écoulement d'air de ralenti passant par la

partie en forme de venturi 26 de la buse de décharge 24, pro-

duit une réduction de pression dans la zone de l'orifice de décharge de carburant 28, en facilitant ainsi la pénétration de l'écoulement de carburant atomisé dans le courant d'air de ralenti passant par la buse 24. Lorsque le mélange d'air et de

carburant atomisé passe de la buse 24 dans le passage d'admis-

sion principal 12, il est soumis à une détente supplémentaire substantielle qui produit une atomisation supplémentaire et

une meilleure répartition du carburant dans le mélange air-

carburant avant son introduction dans le moteur 18.

A mesure que la charge du moteur tournant au ralen-

ti augmente, le papillon d'air auxiliaire ou de ralenti 32 est de plus en plus ouvert et éventuellement, la charge augmentant

encore, il se produit une ouverture du papillon d'air princi-

pal 14. En fait, une telle ouverture étagée des papillons d'-

air auxiliaire et d'air principal 32 et 14 peut être assurée par tous moyens appropriés, tels par exemple qu'un mécanisme de transmission à mouvement à vide ou perdu (on en connaît de

nombreux types) qui peut faire partie de la tringlerie ou mé-

canisme de commande 36.

12. Il y a également lieu de noter que l'atomisation

du carburant dosé établit, par unité de volume, une diminu-

tion sensible de densité, ce qui permet d'obtenir une meil-

leure réponse à des variations des besoins du moteur.

Dans l'exemple de réalisation de fig. 3, tous les éléments identiques ou semblables à ceux des fig. 1 et 2 ont

été désignés par les mêmes références.

En comparant les dispositifs des fig. 1 et 2 et de fig. 3, on peut voir que la structure de fig. 3 se distingue de celle des fig. 1 et 2 par l'addition d'un premier venturi

ou principal 104 dans le passage principal d'admission 112.

Dans le mode préféré de réalisation représenté à la fig. 3 l'extrémité de sortie 108 de la buse de décharge 24 est située

sensiblement dans le col 106 du venturi 104. En utilisant un second venturi 104, on a trouvé que la plage de conditions

dans lesquelles la buse de décharge 24

était soumise à un écoulement à vitesse sonique était élargie.

En fait, des essais ont montré que, pour une grande ouverture

du papillon, on maintient des vitesses soniques dans le pre-

mier venturi 26 pour une dépression de moins de 100 millimè-

tres de mercure (Hg) dans le collecteur d'admission du moteur.

Dans le mode de réalisation de fig. 4, tous-les é-

léments qui sont identiques ou semblables à ceux des fig. 1 et 2 et/ou de fig. 3 portent les mêmes références affectées

du suffixe "a".

L'exemple de dispositif de figure 4 comprend un régulateur électropneumatique de vitesse de ralenti 110 qui comporte à son tour une valve d'air principale ou première 112 fixée sur une paroi mobile ou diaphragme 114 sensible à

la pression, qui délimite, par ses faces opposées, une cham-

bre inférieure 116 et une chambre supérieure 118. La chambre

118 est en communication avec et constitue une partie du pas-

sage d'air primaire 22a. Un orifice 119 coopère avec la surfa-

ce active 120 de l'élément de valve 112 pour commander le dé-

bit d'air s'écoulant de l'atmosphère ambiante, par l'intermé-

diaire de l'entrée 122, dans la chambre 118 et passant par la buse de décharge 24a. La chambre 116 est à son tour placée en communication avec le collecteur d'admission du moteur, par le conduit 124 comprenant un passage calibré 126 communiquant 13. avec le passage principal d'admission 12a en aval du papillon

principal l4a.

La chambre 116 est également placée en communica-

tion contrôlée avec l'atmosphère ambiante au moyen du conduit 128 et de l'orifice de valve 130, coopérant avec l'obturateur

132 qui est poussé élastiquement dans la direction de ferme-

ture par un ressort 134.

La partie de valve 132 est représentée comme étant reliée impérativement par l'intermédiaire d'une tringle 136 à une structure 138 en forme de bobine qui porte un enroulement , pourvu de fils électriques appropriés 142 et 144, le fil

142 étant relié électriquement au dispositif de commande é-

lectronique correspondant 78b (fig. 5) tandis que le fil 144 est relié à la masse, (comme représenté schématiquement en 146). Lorsque l'enroulement ou bobine 140 est excité, le

champ qu'il crée réagit sur un aimant fixe 148 placé par e-

xemple concentriquement à la bobine 138 afin de permettre un déplacement axial de celle-ci. Un ressort de compression 150 est dans son ensemble placé entre la bobine 138 et un élément 152 qui est fixé sur l'élément de valve 112 de manière à se

déplacer avec lui.

Pour plus de clarté au sujet du fonctionnement de la structure de fig. 4, on va se référer simultanément au

schéma de fig. 5 dans laquelle les éléments de la fig. 5 cor-

respondant à ceux de fig. 4, portent des références numériques

identiquestandis que les éléments de la fig. 5 qui sont iden-

tiques ou semblables à ceux des fig. 1, 2 et 3 ont été dési-

gnés par des références numériques identiques pourvues du

suffixe "b".

Comme on le voit à la fig. 5, les moyens électro-

niques de commande ou logique 78b reçoivent des signaux d'-

entrée, par l'intermédiaire de transducteurs appropriés, re-

présentatifs et indicatifs des différents paramètres de fonc-

tionnement et indices de marche du moteur. Par exemple, on

prévoit que le dispositif de commande électronique ou la lo-

gique 78b reçoive à ses entrées des signaux indiquant la po-

sition du papillon 14a par l'intermédiaire du transducteur (ou moyen de transmission) 94b, la valeur de la vitesse du moteur par l'intermédiaire du transducteur 92b, la valeur de 14. la pression absolue régnant dans le collecteur d'admission a du moteur par l'intermédiaire du transducteur 156, la température de l'air à l'entrée du système d'admission par

l'intermédiaire du transducteur 158, la valeur de la tempé-

rature régnant dans le circuit de refroidissement 18b du mo- teur par l'intermédiaire du transducteur 82b, la valeur de

la température du catalyseur de gaz d'échappement 160 par 1'-

intermédiaire du transducteur 162, et le pourcentage d'oxygè-

ne (ou d'autres constituants contrôlés) contenu dans les gaz d'échappement du moteur par l'intermédiaire du transducteur 88b. En considérant les deux figures 4 et 5, on peut voir que le dispositif de commande électronique 78b produit, lorsqu'il reçoit les différents signaux d'entrée, un premier

signal de sortie qui est transmis par l'intermédiaire du con-

ducteur 142 afin de modifier (comme on le précisera plus loin)

la position du papillon d'air primaire 112 par rapport à l'o-

rifice 119, modifiant ainsi en correspondance le débit d'air

d'admission passant dans le passage 22a et la buse de déchar-

ge 24a. L'air s'écoulant alors par la buse de décharge 24a produit une atomisation du carburant dosé et il en résulte

qu'un mélange contenant de l'air et du carburant dans un rap-

port particulier air-carburant, est déchargé par l'intermédi-

aire du passage d'admission 12a jusque dans le moteur 18a.

Lorsque le conducteur ouvre le papillon principal 14a, par l'intermédiaire de la pédale 38a et de la tringlerie 38a, la nouvelle position du papillon est transmise au dispositif de

commande électronique 78b et un écoulement supplémentaire d'-

air 164 peut passer dans le passage d'admission 12a de maniè-

re à se mélanger au courant de fluide déchargé par la buse 24a. En tout cas, le mélange d'air et de carburant est

introduit dans le moteur 18a (par l'intermédiaire du collec-

teur d'admission 20a) et, après allumage ou inflammation et

exécution de son travail, il est évacué sous forme de gaz d'-

échappement. Un détecteur d'oxygène 84a assure le contrôle

des gaz d'échappement du moteur et il engendre en correspon-

dance un signal de sortie transmis par l'intermédiaire d'un

transducteur 88b de manière à indiquer si les gaz d'échappe-

15. ment sont trop riches ou trop pauvres en carburant, ou bien s'ils ont exactement la proportion correcte. Le dispositif de commande électronique produit, en fonction de la nature du signal reçu du détecteur d'oxygène 84a, un signal de sortie transmis par l'intermédiaire du conducteur 72a de façon à maintenir le cycle de fonctionnement de la valve de dosage de

carburant 63a, ou à modifier ce cycle et par conséquent le dé-

bit de carburant dosé. D'une façon générale, chacun de ces qui sont signaux d'entrée (variant individuellement ou collectivement) /

fournisau dispositif de commande électronique (sauf avis con-

traire) agit sur le dispositif de commande électronique 78b pour qu'il fournisse un signal approprié à la valve de dosage

de carburant 63a.

Comme il est nettement visible en figure 5, un ré-

servoir d'alimentation en carburant 50b envoie du carburant à l'entrée d'une pompe électrique 48b (qui peut en fait être

placée physiquement dans le réservoir de carburant 50b) de ma-

nière à débiter du carburant non dosé par l'intermédiaire d'un régulateur de pression approprié 170. Un conduit de retour 172 sert à renvoyer l'excès de carburant à l'entrée de la pompe

48b, ou bien, comme représenté, au réservoir de carburant 50b.

Le carburant, encore non dosé et se trouvant à une pression

réglée, est délivré par l'intermédiaire d'un conduit 46a jus-

qu'en amont du moyen actif de dosage de carburant, qui est dé-

fini dans son ensemble par l'orifice calibré 55a, le siège fi-

xe 54a et la surface de valve coopérante 58a.

On peut envisager que certaines opérations de dosa-

ge de carburant soient effectuées par une méthode à boucle ou-

verte, en fonction d'un ou plusieurs signaux d'entrée appli-

qués au dispositif de commande 78b. Par exemple, on peut en-

visager que du carburant d'accélération puisse être fourni et dosé par la valve de dosage 63a en fonction de la position du

papillon 14a et du degré de changement de position de ce pa-

pillon 14a, alors que le programme de dosage du carburant pour

la mise en route ou le démarrage et le fonctionnement du mo-

teur à froid peut être fonction de la température du moteur, de sa vitesse et de la pression régnant dans le collecteur d'admission. Comme dans le cas des fig. 1, 2 et 3, le dispositif 16. des fig. 4 et 5 assure le fonctionnement du moteur au ralenti par l'intermédiaire d'un passage d'admission d'air de ralenti 22a et d'une valve de ralenti 112 qui, comme on le verra, fonctionne à la façon d'un régulateur. Plus spécifiquement, l'ensemble distributeur 110 agit de façon à maintenir la vi- tesse du moteur au moins égale à un minimum présélectionné pendant le fonctionnement du moteur à froid et au ralenti et il limite la vitesse du moteur à une valeur inférieure à un

second maximum présélectionné (qui peut en fait avoir une va-

leur égale à la première vitesse minimale présélectionnée

mais qui est avantageusement inférieure à ladite première vi-

tesse minimale présélectionnée) pendant un fonctionnement du moteur ou bien normal ou bien au ralenti à chaud. Comme il est évident, en général, pour augmenter la vitesse de ralenti

du moteur, une plus grande quantité d'air de ralenti doit s'é-

couler dans le passage d'admission 22a, ce qui signifie donc

que-la section active de l'orifice d'entrée 119 doit être re-

lativement augmentée par un éloignement supplémentaire de l'é-

lément de valve 112 et de sa surface active 120. De même, pour réduire la vitesse de ralenti du moteur, on doit en général diminuer l'air de ralenti passant dans le passage d'admission

22a, ce qui signifie que la section active de passage de l'o-

rifice d'entrée 119 doit être relativement diminuée par rap-

prochement de l'élément de valve 112 et de sa surface 120.

Ce mouvement de rapprochement et d'éloignement de l'élément de valve 112 par rapport à l'orifice associé 119

est produit par une action d'asservissement faisant interve-

nir des orifices d'admission de sections fixe et variable qui sont placés en série. Dans le mode de réalisation représenté,

le passage ou étranglement calibré 126 constitue ledit orifi-

ce fixe tandis que la section de passage variable qui est dé-

terminée par coopération de l'orifice 130 avec l'élément ob-

turateur 132 constitue ledit orifice variable.

D'une façon générale, quand la vitesse du moteur 18 augmente ou diminue à partir d'une valeur présélectionnée dans la plage de ralenti du moteur, le dispositif de commande

78b applique à l'enroulement 140 un signal modifié en corres-

pondance et il en résulte, dans le cas d'une réduction de la

vitesse du moteur par rapport à la valeur prédéterminée (er-

17. reur de vitesse négative) une augmentation de l'intensité du

champ et par conséquent un déplacement vers le haut (en re-

gardant la figure 4) de la bobine 138 et de l'enroulement 140 sous l'effet de la réaction exercée par ce champ magnétique de puissance accrue sur l'aimant 148. Par suite de ce mouve- ment de la bobine 138, la tige 136 et l'élément de valve 132

sont entraînés vers le haut en correspondance et il en résul-

te un plus grand degré de fermeture de l'orifice associé 130

et par conséquent une augmentation du degré d'étranglement.

Lorsque l'orifice 130 est plus proche de sa ferme-

ture, il y a diminution de la communication, par le conduit

28, entre la chambre 116 et l'atmosphère ambiante. En consé-

quence, la pression régnant dans la chambre 116 diminue (en valeur absolue) jusqu'à s'approcher davantage de la grandeur de la pression absolue régnant dans le collecteur d'admission du moteur (qui règne également dans les passages d'admission

12a en aval du papillon 14a), du fait de la communication é-

tablie par le conduit 124.

Par suite de l'augmentation de la différence de

pression établie de part et d'autre du diaphragme 114, la for-

ce exercée vers le bas sur celui-ci augmente en faisant des-

cendre vers le bas (en regardant la figure 4) le diaphragme 114 et l'élément de valve 112 contre la force élastique du ressort 150, accroissant ainsi la section active de passage

entre la surface de valve 120 et l'orifice coopérant 119. Cet-

te augmentation de la section active de passage permet une augmentation du débit d'air de ralenti s'écoulant dans le passage 22a et la buse de décharge 24a, ce qui se traduit par

une augmentation de la vitesse du moteur de manière à l'ame-

ner à la valeur de la gamme ou plage présélectionnée.

Dans le cas d'une augmentation de la vitesse du

moteur à partir de la valeur présélectionnée (erreur de vi-

tesse positive), le dispositif de commande 78b produit une réduction du champ magnétique engendré dans l'enroulement 140 et il en résulte un déplacement vers le bas (en regardant la figure 4) de la bobine 138 et de l'enroulement 140 à cause de la diminution de la réaction exercée par ce champ magnétique sur l'aimant 148. Par suite de ce mouvement de la bobine 138, la tige 136 et l'élément de valve 132 sont déplacés vers le 18. bas en correspondance et il en résulte un plus grand degré

d'ouverture de l'orifice coopérant 130 et évidemment une di-

minution supplémentaire de son degré d'étranglement.

Lorsque l'orifice 130 est plus proche de son ouver-

ture totale, il se produit une augmentation du degré de commu-

nication de la chambre 116 avec l'atmosphère ambiante par 1'-

intermédiaire du conduit 128. En conséquence, la pression ré-

gnant dans la chambre 116 augmente (en valeur absolue) jus-

qu'à une valeur se rapprochant davantage de la pression ambi-

ante. Du fait de la modification de la différence de pression

s'exerçant de part et d'autre du diaphragme 114, la force di-

rigée vers le bas sur celui-ci est diminuée, ce qui permet au diaphragme 114 et à l'élément de valve 112 de se déplacer vers

le haut (en regardant la figure 4), en diminuant ainsi la sec-

tion active de passage entre l'orifice associé 119 et la sur-

face de valve 120. Cette réduction de la section de passage diminue le débit d'air de ralenti s'écoulant dans le passage

22a et la buse de décharge 24a et il en résulte une diminu-

tion de la vitesse du moteur ainsi amenée à la valeur présé-

lectionnée de la gamme. Il y a lieu de noter que le courant utilisé ici pour exciter l'enroulement 140 peut en fait être positif ou négatif, c'est-à-dire qu'il peut s'écouler dans des

directions opposées suivant que la vitesse effectivement dé-

tectée pour le moteur est par exemple supérieure ou inférieure

à la valeur préréglée.

Dans le dispositif représenté à la fig. 4, il est

préférable que la gamme présélectionnée de la vitesse du mo-

teur soit asservie aux grandeurs de signaux indiquant la tem-

pérature du réfrigérant du moteur de manière que par exemple, pendant le démarrage et le fonctionnement à froid du moteur,

la valeur asservie de la vitesse de réglage du moteur soit su-

périeure à la vitesse de réglage que doit atteindre le moteur

à la température normale de fonctionnement.

Comme cela doit être bien clair maintenant, les moyens régulateurs de ralenti 110 provoquent un déplacement

de la valve 112 en fonction de la raideur du ressort corres-

pondant et de la force engendrée par le solénoïde (enroulement ). En conséquence, les avantages d'une telle disposition

consistent en ce que le déplacement de la valve 112 est indé-

19.

pendant du déplacement du solénoïde 138, 140 et que les for-

ces d'entraînement de la valve 112 sont indépendantes des

degrés ou niveaux de force du solénoide.

En résumé général concernant le dispositif des fig. 4 et 5, tout le carburant dosé est introduit dans une buse de décharge à venturi 24a à écoulement sonique. Cette buse décharge le carburant atomisé et le courant d'air de

ralenti dans le collecteur sous pression d'admission du mo-

teur en un point situé en aval du papillon principal 14a. De l'air d'admission est introduit dans le carburant déjà dosé

(le dosage est effectué par la valve 63a) de la manière dé-

crite en référence aux fig. 1 et 2, en augmentant ainsi enco-

re la vitesse d'écoulement du carburant dosé et en produisant une atomisation du carburant sur son trajet vers la buse de décharge à vitesse sonique 24a, tout en servant également à éliminer ou à réduire au minimum l'effet de vaporisation du carburant dans le conduit 42a. Par suite de l'augmentation de

vitesse du carburant à basse pression dosé, il n'est pas né-

cessaire de prévoir un orifice séparé pour le carburant d'ac-

célération. Ainsi, la fonction de fourniture de carburant d'-

accélération peut être remplie dans le dispositif de commande

78a par détection du degré de changement de position du pa-

pillon 14a et par augmentation correspondante du débit de

carburant dosé par augmentation du temps d'ouverture de l'o-

rifice 54a, pendant une durée généralement proportionnelle au

changement de position du papillon 14a.

En outre, l'introduction d'air d'admission dans le carburant dosé apporte l'avantage supplémentaire de compenser des pulsations possibles de carburant, créées dans l'orifice 55a par le mouvement oscillatoire ou alternatif de l'élément de valve 60a, de sorte que l'écoulement de carburant passant à la vitesse sonique dans le col du venturi 26a devient, avec tous les avantages en résultant en pratique, un écoulement continu au lieu d'être un écoulement intermittent. De plus, l'invention permet d'utiliser une pompe à carburant à très basse pression puisque l'invention ne fait en aucune manière

intervenir une mise en pression du carburant pour son atomi-

sation. Dans le dispositif représenté aux figures 4 et 5, 20. le système de dosage en boucle ouverte règle l'écoulement de

carburant en fonction de la vitesse du moteur et de la pres-

sion et de la température régnant dans le collecteur d'admis-

sion du moteur. Pour le démarrage et le fonctionnement du mo-

teur à froid, ce réglage est de préférence asservi à la tem-

pérature du réfrigérant du moteur. En outre, il est prévu d'-

utiliser un réglage du dosage de carburant en boucle ouverte pendant la phase d'échauffement du convertisseur catalytique et dans les conditions de puissance maximale du moteur, par exemple dans la condition d'ouverture maximale du papillon,

et aussi dans d'autres conditions considérées comme nécessai-

res ou souhaitables.

La régulation de la vitesse de ralenti du moteur est effectuée par modulation de la quantité d'air de ralenti

pendant le dosage de l'écoulement de carburant, soit en fonc-

tion de la vitesse du moteur, soit en fonction de la pression absolue régnant dans le collecteur d'admission du moteur,

* suivant ou bien une méthode en boucle ouverte oh bien une mé-

thode de réaction en boucle fermée. Le régulateur de vitesse de ralenti a généralement une plage limitée d'intervention qui est comprise entre le minimum imposé et le maximum imposé de la vitesse de ralenti. A cet égard, comme représenté d'une

manière générale en 174 et 176 à la fig. 4, des organes ou é-

léments d'arrêt sont placés dans des positions fixes sur le trajet suivi par un élément 178 de butée mobile solidaire de

l'élément de valve 112 de manière à se déplacer avec lui. L'-

organe d'arrêt 174 sert à limiter la course de la butée 178 et de l'élément de valve 112 en direction de l'orifice 119 et par conséquent à établir un minimum absolu de vitesse de ralenti tandis que l'organe d'arrêt 176 sert à limiter la course de la butée 178 et de l'élément de valve 112 dans une direction

opposée à l'orifice 119 et par conséquent à établir un maxi-

mum absolu de vitesse de ralenti du moteur. Il est évident qu'avec une telle disposition, le régulateur ou valve d'air 112 fonctionne d'une manière sure dans les deux directions, en permettant la conduite du véhicule associé même avec un

régulateur en panne.

Le dispositif de régulation 110 est un régulateur du type "proportionnel plus -intégral" qui agit en fonction 21. du signal d'erreur entre la vitesse réelle détectée pour le

moteur et la vitesse présélectionnée de la gamme, qui est é-

valué par le dispositif de commande 78b. De préférencecette

vitesse présélectionnée est asservie à la température du ré-

frigérant du moteur dans une plage comprise entre des valeurs extrêmes correspondant aux vitesses des ralentis normal et rapide du moteur. Le signal de sortie du dispositif

de commande 78b est un courant électrique fourni à l'enroule-

ment du solénoïde 140. Ce courant électrique étant proportion-

nel audit signal d'erreur de vitesse se traduit par le fait que le solénoïde engendre une force proportionnelle audit courant. Un servodispositif 132 du type à position de zéro, relié à l'enroulement mobile 140, établit dans la chambre 116

une dépression qui correspond à un pourcentage de la dépres-

sion régnant dans le collecteur d'admission du moteur, par exemple au moyen de deux orifices placés en série. Les forces

ainsi engendrées sont suffisantes pour faire déplacer la val-

ve d'air 112 contre la force du ressort de réaction 150. Com-

me indiqué précédemment, l'avantage en est que la course de la valve 112 est indépendante de la course du solénoïde et que les niveaux de force de la valve 112 sont indépendants

des niveaux de force du solénoïde.

L'atomisation du carburant dans le passage d'ad-

mission est excellente aux vitesses de ralenti du moteur du fait que l'écoulement s'effectue à la vitesse sonique dans la

buse à venturi 26a pendant la marche au ralenti et que la vi-

tesse sonique d'écoulement de l'air à l'entrée du carburant

dosé produisent une excellente distribution du carburant ato-

misé. Les vitesses d'écoulement de l'air dans le venturi

26a sont très élevées, même lorsque le papillon 14a est large-

ment ouvert, du fait que la dépression totale disponible dans le collecteur d'entrée est utilisée pour accélérer l'air dans

le venturi 26a. A cet égard, il faut préciser qu'on peut pla-

cer un venturi supplémentaire, semblable au venturi 104 de fig. 3, dans le passage d'admission lOa de fig. 4 de façon à obtenir des vitesses encore supérieures dans le venturi à des

valeurs réduites des dépressions dans le collecteur d'admis-

sion, et à provoquer une introduction du carburant dosé pro-

22.- venant de la buse 24a dans ledit venturi supplémentaire,

comme cela a été décrit en référence à la figure 3.

En outre, il est clair que les modes de réalisa-

tion des figures 1, 2 et 3 présentent les mêmes avantages que ceux des figures 4 et 5 et que les éléments désignés par des références identiques coopèrent et fonctionnent de la manière

décrite au sujet de l'exemple des figures 4 et 5. En particu-

lier, les avantages décrits pour la buse de décharge à écou-

lement sonique et pour l'air d'admission sont évidemment ob-

tenus lors de la mise en pratique de l'invention dans, les structures des figures 1, 2 et 3. De même dans les structures des figures 1, 2 et 3, on prévoit la possibilité de relier fonctionnellement des moyens thermosensibles appropriés à la

valve d'air de ralenti 32 de façon à permettre un fonctionne-

ment du moteur en ralenti rapide (par exemple lors du démar-

rage et du fonctionnement du moteur à froid) et un fonction-

nement du moteur en ralenti normal (par exemple quand le mo-

teur atteint sa température normale de fonctionnement).

De plus1l'une ou l'autre ou les deux structures des figures 1, 2 et 3 peut fonctionner conformément au principe décrit au sujet de l'exemple de/figure 4 et comme représenté schématiquement à la figure 5. Cependant> il est clair que la

mise en pratique de l'invention n'est pas limitée à l'utili-

sation d'un système global et d'un principe de fonctionnement tel que celui spécifiquement décrit en référence à la figure 5. Les modes de réalisation représentés aux figures 1, 3 et 4 font ressortir que le passage de carburant dosé 40 est rectiligne tout en étant incliné. Il va de soi que l'invention peut également être appliquée dans le cas o ce passage de carburant dosé 40 est disposé horizontalement, par exemple par

rapport à l'orifice de décharge 28.

23.

Claims (36)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de dosage de carburant pour fournir

des débits dosés de carburant à un moteur à combustion inter-

ne, caractérisé en ce qu'il comprend un corps dans lequel est ménagé un passage d'admission pour fournir un fluide propul- sion moteur, ledit passage d'admission comprenant un passage

primaire d'admission et un passage principal d'admission, le-

dit passage principal d'admission comprenant une première en-

trée permettant l'entrée d'air et une première sortie pour décharger du fluide de propulsion dans le moteur, un papillon

principal pour commander le débit d'air passant par la premiè-

re entrée et dans le passage principal d'admission, ledit pas-

sage primaire d'admission comprenant une seconde entrée per-

mettant l'entrée de l'air et une seconde sortie pour déchar-

ger du fluide de propulsion dans le moteur, un papillon pri-

maire pour commander l'écoulement d'air s'écoulant dans le

passage primaire d'admission, ladite seconde sortie compre-

nant une buse à venturi de décharge sonique placée dans le passage principal d'admission en aval du papillon principal,

un moyen de dosage de carburant pour doser du carburant li-

quide en réponse aux besoins et à ses indices de fonctionne-

ment du moteur, un conduit de carburant dosé établissant une

communication entre le moyen de dosage de carburant et la bu-

se à venturi de décharge sonique et un moyen d'admission d'air établissant une communication entre une source d'air et le

conduit de carburant dosé pour admettre de l'air dans le car-

burant liquide quand il est dosé par ledit moyen de dosage en vue d'assurer une atomisation du carburant liquide dosé avant

sa fourniture à ladite buse de décharge, ledit moyen d'admis-

sion d'air étant disposé par rapport au conduit de carburant

dosé de manière à obtenir un courant d'air d'admission orien-

té dans son ensemble perpendiculairement au trajet d'écoule-

ment du carburant liquide dosé passant dans ledit conduit, a-

fin que l'air d'admission soit injecté dans le courant de

carburant liquide dosé suivant une orientation perpendiculai-

re à celui-ci en vue d'amener le carburant liquide dosé à l'-

état atomisé.

2. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un second 24. venturi placé à l'intérieur du passage principal d'admission, ce second venturi étant situé en aval du papillon principal, et ladite buse à venturi de décharge sonique étant placée au

voisinage du col du second venturi de manière à décharger le-

dit carburant dosé et atomisé dans ledit second venturi.

3. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce que ledit papillon principal

est sensible à la pression et qu'il prend sa position en ré-

ponse à une différence de pression détectée de part et d'au-

tre dudit papillon.

4. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce que ledit papillon primaire

est monté à rotation dans ledit passage primaire d'admission.

5. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 3, caractérisé en ce que ladite différence de

pression a une valeur représentative de la charge du moteur.

6. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu un moyen é-

lectropneumatique d'actionnement qui est accouplé audit pa-

pillon primaire.

7. Dispositif de dosage de carburant pour fournir

des quantités dosées de carburant à un moteur à combustion in-

terne, caractérisé en ce qu'il comprend un corps dans lequel est ménagé un passage d'admission destiné à fournir du fluide de propulsion audit moteur, un papillon servant à commander l'écoulement d'air passant dans ledit passage d'admission et fourni au moteur, un moyen de décharge de carburant servant à

introduire le carburant dans ledit passage d'admission, un mo-

yen de dosage de carburant pour doser du carburant liquide en

réponse aux besoins du moteur, un conduit de carburant dosé é-

tablissant une communication entre le moyen de dosage et le moyen de décharge de carburant et un moyen d'admission d'air établissant une communication entre une source d'air et ledit

conduit de carburant dosé pour admettre de l'air dans le car-

burant liquide quand il est dosé par ledit moyen de dosage en vue de produire une atomisation dudit carburant liquide dosé

avant sa fourniture audit moyen de décharge de carburant, le-

dit conduit de carburant dosé définissant un trajet rectiligne d'écoulement entre le moyen de dosage de carburant et le moyen 25.

de décharge de carburant.

8. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 7, caractérisé en ce que ledit moyen d'admission d'air est disposé par rapport au conduit de carburant dosé de manière à obliger l'air d'admission à suivre un trajet d'é- coulement orienté perpendiculairement au trajet d'écoulement du carburant liquide dosé passant dans ledit conduit de telle

sorte que l'air d'admission pénètre dans le courant de carbu-

rant liquide dosé,suivant une orientation sensiblement perpen-

diculaire audit courant>et amène ainsi le carburant liquide

dosé à l'état atomisé.

9. Dispositif de dosage de carburant selon là re-

vendication 7, caractérisé en ce que ledit conduit de carbu-

rant dosé comprend un tronçon rectiligne ayant en série avec lui une partie en chambre élargie, et en ce que ledit moyen d'admission d'air, en communication avec ledit conduit de

carburant dosé, communique avec ladite partie en chambre é-

largie.

10. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 8, caractérisé en ce que ledit conduit de carbu-

rant dosé comprend un tronçon rectiligne, en ce que ledit tronçon rectiligne comporte en série avec lui une partie en chambre élargie et en ce que ledit moyen d'admission d'air,

en communication avec ledit conduit de carburant dosé, commu-

nique avec ladite partie en chambre élargie.

11. Dispositif-de dosage de carburant selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen d'admission d'air comprend un passage calibré d'écoulement d'air, et en ce que ledit passage calibré d'écoulement d'air agit de façon

à faire écouler l'air d'admission à une vitesse sonique pen-

dant les conditions de marche normale du moteur.

12. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce que ledit conduit de carbu-

rant dosé est tel qu'il définit un trajet d'écoulement sensi-

blement rectiligne entre le moyen de dosage de carburant et

la buse à venturi de décharge sonique.

13. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce que ledit conduit de carbu-

26. rant dosé comprend un tronçon sensiblement rectiligne, en ce que ledit tronçon rectiligne comprend en série avec lui une

partie en chambre élargie et en ce que ledit moyen d'admis-

sion d'air, en communication avec ledit conduit de carburant dosé, communique avec ladite partie en chambre élargie. 14. Dispositif de dosage de carburant selon l'une

des revendications 7 à 9, 10 et 13, caractérisé en ce que le-

dit moyen d'admission d'air comprend un passage calibré d'é-

coulement d'air et en ce que ledit passage calibré d'écoule-

ment d'air agit de façon à faire écouler l'air d'admission à une vitesse sonique pendant les conditions de marche normale

du moteur.

15. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 14, caractérisé en ce que ledit passage calibré d'écoulement d'air comprend une extrémité de sortie d'aval qui se termine au moins à proximité étroite de l'intérieur

dudit conduit de carburant dosé.

16. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce que ledit conduit de carbu-

rant dosé est incliné par rapport à ladite buse à venturi de décharge sonique de façon qu'une partie d'amont dudit conduit de carburant dosé soit placée à un niveau supérieur à une

partie d'aval dudit conduit.

17. Dispositif de.dosage de carburant selon la re-

vendication 7, caractérisé en ce que ledit conduit de carbu-

rant dosé est incliné par rapport à ladite buse à venturi de décharge sonique de façon qu'une partie d'amont dudit conduit de carburant dosé soit placée à un niveau supérieur à une

partie d'aval dudit conduit.

18. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen réa-

gissant à une diminution de la vitesse du moteur en dessous d'une valeur minimale présélectionnée, de manière à amener le papillon principal à se déplacer vers son état d'ouverture

maximale.

19. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen réa-

gissant à une augmentation de la vitesse du moteur au-delà d'une valeur maximale présélectionnée de manière à amener le 27. papillon principal à se déplacer vers son état de fermeture complète. 20. Dispositif de dosage de carburant selon l'une

des revendications 18 et 19, caractérisé en ce qu'il comprend

un moyen réagissant à une diminution de la vitesse du moteur respectivement en dessous d'une valeur minimale et au delà d'une valeur maximale présélectionnée de manière à amener le papillon principal à se déplacer vers son état d'ouverture

maximale et de fermeture complète.

21. Dispositif de dosage de carburant selon l'une

des revendications 18 à 20, caractérisé en ce que ledit moyen

réagissant à la vitesse du moteur comprend un dispositif de régulation électropneumatique comprenant une paroi mobile sensible à la pression et reliée au papillon principal, une chambre de pression fluidique placée d'un côté de la paroi mobile de façon que ledit côté soit sollicité par la pression fluidique régnant dans ladite chambre, une source de pression fluidique d'actionnement, un conduit pour introduire ladite pression fluidique d'actionnement dans ladite chambre, une valve pour étrangler de façon variable le taux d'introduction de la pression fluidique d'actionnement dans ladite chambre,

et un moteur à solénoide relié à la valve pour assurer son ou-

verture variable, ledit moteur à solénoïde étant excité en

réponse à une indication de ladite vitesse dudit moteur.

22. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 21, caractérisé en ce qu'il comprend un ressort

assurant la liaison dudit moteur à solénoïde avec ladite pa-

roi mobile.

23. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 21, caractérisé en ce que ladite paroi mobile est

un diaphragme mobile réagissant à une pression.

24. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 21, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de butée pour définir une limite maximale de déplacement dudit

papillon principal vers sa fermeture complète.

25. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 21, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un

moyen de butée pour définir une limite maximale de déplace-

ment dudit papillon principal vers son ouverture complète.

28. 26. Dispositif de dosage de carburant selon l'une

des revendications 18 à 21, caractérisé en ce qu'il comprend

un premier moyen de butée pour définir une limite maximale de

déplacement dudit papillon principal vers sa fermeture complè-

te ainsi qu'un second moyen de butée pour définir une limite

maximale de déplacement dudit papillon principal vers son ou-

verture. 27. Dispositif de dosage de carburant selon l'une

des revendications 18 à 21, caractérisé en ce qu'il comprend

un passage calibré établissant une communication entre ladite

chambre de pression fluidique et une source de pression flui-

dique de valeur relativement faible, la grandeur de ladite

pression fluidique dans ladite chambre étant fonction du de-

gré de chute de pression intervenant dans le passage calibré

et de l'augmentation de pression établie à travers ledit con-

duit à partir de ladite source de pression fluidique d'action-

nement. 28. Dispositif de dosage de carburant selon l'une

des revendications 18 à 21, caractérisé en ce que ledit moteur

à solénoïde comprend un enroulement inducteur excitable élec-

triquement, et en ce que ledit enroulement inducteur est re-

lié à ladite valve de manière à se déplacer avec elle.

29. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 27, caractérisé en ce que ladite source de pres-

sion fluidique de valeur relativement faible consiste en une

dépression produite à l'admission du moteur.

30. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 27, caractérisé en ce que ladite source de pres-

sion fluidique de valeur relativement faible comprend ledit

passage principal d'admission placé en aval du papillon prin-

cipal.

31. Dispositif de dosage de-carburant selon la re-

vendication 22, caractérisé en ce que ladite source de pres-

sion fluidique de valeur relativement faible comprend ledit

passage principal d'admission placé en aval du papillon prin-

cipal.

32. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 27, caractérisé en ce que ladite source de pres-

sion fluidique de valeur relativement faible comprend ledit 29.

passage principal d'admission placé en aval du papillon prin-

cipal.

33. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de dosage de carburant liquide comprend un ensemble à solénoïde de dosage du type à utilisation partielle de cycle, que ledit ensemble à solénoïde de dosage comporte une valve de dosage jouant le

rôle d'armature dans ledit ensemble à solénoïde, et un enrou-

lement inducteur, pouvant être excité par intermittence pen-

dant le dosage du carburant liquide de-manière à rapprocher

et à éloigner ladite valve de dosage d'une position de ferme-

ture, en vue d'établir ainsi un débit moyen de carburant

constituant le débit alors dosé de carburant liquide.

34. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 33, caractérisé en ce qu'il comprend un régulateur

de vitesse de ralenti du moteur impérativement couplé avec le-

dit papillon primaire, ledit régulateur agissant en réponse

aux écarts de vitesse du moteur par rapport à une valeur pré-

sélectionnée de manière telle que, quand la vitesse du moteur tend à augmenter au-delà de ladite valeur présélectionnée, le

régulateur déplace le papillon primaire en direction de fer-

meture alors que, lorsque la vitesse du moteur tend à dimi-

nuer en dessous de ladite valeur présélectionnée, le régula-

teur déplace ledit papillon primaire en direction d'ouvertu-

re.

35. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 34, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen ré-

agissant à la température du moteur pour modifier la grandeur de ladite vitesse sélectionnée en réponse à la température du

moteur, de telle manière que la valeur de ladite vitesse sé-

lectionnée soit plus grande pour des températures du moteur

inférieures à la température normale de fonctionnement.

36. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un régulateur

de vitesse de ralenti du moteur impérativement couplé avec le-

dit papillon primaire, leditrégulateur agissant en réponse aux

écarts de vitesse du moteur par rapport à une valeur présélec-

tionnée de manière telle que, quand la vitesse du moteur tend

à augmenter au-delà de ladite valeur présélectionnée, le régu-

30.

lateur déplace le papillon primaire en direction de fermetu-

re alors que, lorsque la vitesse du moteur tend à diminuer en dessous de ladite valeur présélectionnée, le régulateur

déplace ledit papillon primaire en direction d'ouverture.

37. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 36, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen ré-

agissant à la température du moteur pour modifier la valeur de ladite vitesse sélectionnée en réponse à ladite température de moteur, de telle manière que la valeur de ladite vitesse

sélectionnée soit relativement plus grande quand la tempéra-

ture du moteur est relativement faible et de manière que la valeur de ladite vitesse sélectionnée soit relativement plus

basse lorsque la température du moteur se trouve à une tempé-

rature présélectionnée qui est relativement plus haute que la

température de marche normale du moteur.

38. Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un régulateur

de la vitesse de ralenti du moteur qui est accouplé audit pa-

pillon primaire, ledit régulateur agissant à certains moments pour faire déplacer le papillon primaire dans la direction de

fermeture et à d'autres moments pour faire déplacer ce papil-

lon primaire dans la direction d'ouverture, une commande é-

lectronique logique, un passage pour les gaz d'échappement du

moteur, un catalyseur de gaz d'échappement du moteur, un dé-

tecteur d'oxygène servant à détecter la présence relative d'-

oxygène dans les gaz d'échappement et à appliquer un premier

signal d'entrée, représentant cette teneur en oxygène, à ladi-

te commande électronique, un premier transducteur servant à

détecter la température du moteur et à appliquer un second si-

gnal d'entrée correspondant à ladite commande électronique, un second transducteur servant à détecter la température dudit

catalyseur et à appliquer un troisième signal d'entrée corres-

pondant à ladite commande électronique, un troisième trans-

ducteur servant à détecter le degré d'ouverture du papillon

principal et à appliquer un quatrième signal d'entrée corres-

pondant à ladite commande électronique, un quatrième trans-

ducteur servant à détecter la vitesse du moteur et à appli-

quer un cinquième signal d'entrée correspondant à ladite com-

mande électronique, un cinquième moyen pour appliquer un si-

31. xième signal d'entrée représentant la pression régnant dans

ledit passage principal d'admission à ladite commande élec-

tronique, un sixième moyen pour appliquer un septième signal d'entrée représentant la température de l'air introduit dans ledit passage principal d'admission à ladite commande électro- nique, cette dernière commande agissant, en réponse auxdits premier, second, troisième, quatrième, cinquième, sixième et

septième signaux d'entrée pour produire et appliquer un pre-

mier signal de commande audit régulateur en vue d'indiquer si

la vitesse du moteur est supérieure ou inférieure à une vi-

tesse de ralenti réglée à une valeur présélectionnée, et pour

* produire et appliquer un second signal de commande audit mo-

yen de dosage de carburant pour indiquer le débit alors dési-

ré de carburant liquide à doser.

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