Carburateur pour moteur à explosion

Abstract

 Carburateur pour moteur à explosion comportant un corps (20) dans le prolongement du collecteur d'admission (21) et doté d'un venturi (22), un gicleur (24) et un papillon des gaz (25), caractérisé en ce qu'il comporte de plus un dispositif de niveau (26) obtenu par débordement constitué par un tore creux (27) d'axe (Δ) confondu avec le gicleur (24), dont une extrémité (29) est obturée ou non par une palette mobile (30) animée par un électroaimant (31) commandable électroniquement, à rapport cyclique d'ouverture variable de sorte que l'essence est maintenue à un niveau constant au-dessus du gicleur (24) et que l'on puisse adapter la richesse du mélange combiné en fonction du rapaport cyclique de commande de l'électroaimant.
Application à un moteur de véhicule automobile.

Description

[0001] La présente invention concerne un carburateur pour moteur à explosion de véhicule automobile notamment dont l'arrivée d'essence est reliée directement à la pompe sans l'intermédiaire d'une cuve.

[0002] C'est à l'intérieur du carburateur que se fait le mélange air-essence dosé dans les proportions adéquates, mélange qui devra brûler aussi parfaitement que possible dans les cylindres. La figure 1 représente une coupe schématique d'un carburateur du type actuel. Le carburateur 1 est monté dans le prolongement de la tubulure ou collecteur d'admission 2 par lequel arrive l'air, après un passage préalable dans le filtre à air 3. L'essence arrive sur le côté de la tubulure 2 par une durite 4. L'essence contenue dans le réservoir est aspirée par la pompe à essence qui la refoule vers le carburateur. L'essence arrive et séjourne d'abord dans une cuve 5. Elle traverse ensuite un gicleur 6, placé une colonne 7 qui débouche dans la tubulure d'admission 2 au niveau d'un étranglement 8 appelé diffuseur ou venturi. Cet étranglement se situe dans la tubulure d'admission 2 qui aboutit à la chambre d'explosion 9 au sommet de chaque cylindre 10 du moteur. L'étranglement ou venturi 8 est l'organe de pompage de l'essence. Il permet d'augmenter localement la vitesse de l'air donc la dépression qui agit sur l'essence, sans diminuer le débit d'air. Il suffit de placer l'arrivée d'essence au niveau du venturi 8 pour aspirer énergiquement l'essence car la vitesse de l'air y est grande. En descendant, le piston 11, se déplaçant dans le cylindre 10, crée une dépression qui aspire l'essence à l'extrémité de la colonne de giclage 7. Cette dépression favorise sa vaporisation et le courant d'air violent créé dans la tubulure 2 provoque son entraînement et son mélange à l'air dans la tubulure d'admission 2. A leur arrivée dans la chambre d'explosion 9 du cylindre 10, les gouttelettes sont devenues une vapeur d'essence invisible capable d'être enflammée.

[0003] Le gicleur 6 permet de calibrer le débit d'essence et la cuve 5 est dotée d'un flotteur 12 permettant de maintenir le niveau de l'essence dans la cuve à une hauteur constante, tout cela pour assurer un débit d' essence régulier.

[0004] Ce type actuel de carburateur présente les inconvénients suivants. Premièrement, pour des raisons de sécurité, notamment lorsque le véhicule est à l'arrêt en pente, le niveau de l'essence dans la cuve 5 n'est pas à la hauteur du point d'aspirateur A pour éviter un écoulement de l'essence mais est situé à plusieurs millimètres en-dessous. Or au ralenti, le papillon des gaz 13 est fermé de sorte que le venturi 8 est coupé et n'a plus d'action sur le gicleur 6 qui ne débite plus d'essence. Il est donc nécessaire d'alimenter le moteur en essence par un circuit annexe avec un gicleur de ralenti et une vis de richesse.

[0005] Deuxièmement, l'inertie de la colonne de liquide 7 située entre la cuve 5 et le point d'aspiration A est relativement grande de sorte que la même force d'aspiration n'arrive plus à pomper l'essence au cours des phénomènes transitoires, n'entraînant pas de bonnes reprises à l'accélération. En effet, lorsque l'on accélère brusquement, le papillon 13 placé dans le collecteur d'admission 2 s'ouvre rapidement entraînant un appauvrissement momentané du mélange air-essence dû au fait que l'essence est plus lourde que l'air, donc plus difficile à aspirer dans la colonne 7. Il faut pallier cet inconvénient par la présence d'un circuit supplémentaire constitué par une pompe de reprise injectant une petite quantité de carburant directement dans le corps du carburateur 1 à chaque ouverture brusque du papillon 13, de façon à enrichir en essence le mélange quand la puissance maximum est demandée au moteur.

[0006] Un troisième inconvénient présenté par ce type classique de carburateur est que la richesse du mélange air-essence ne peut être réglée par la variation du diamètre du gicleur 6 mais doit être réglée par une vis de richesse 14 réglant la section d'un orifice de la tubulure d'admission 2.

[0007] Le but de l'invention est de proposer un nouveau carburateur fonctionnant au ralenti et ayant une très bonne réponse aux régimes transitoires. Il permet de plus un réglage aisé de la richesse du mélange air-essence par, variation de la quantité d'essence injectée dans le venturi.

[0008] Pour cela, l'objet de l'invention est un carburateur comportant un corps situé dans le prolongement du collecteur d'admission et doté d'un venturi, un gicleur d'essence et un papillon des gaz, dont la caractéristique principale est de comporter de plus un dispositif de niveau obtenu par débordement, relié directement à la pompe à essence, maintenant le niveau d'essence à une hauteur constante au-dessus du gicleur, l'essence étant introduite dans le gicleur grâce au déplacement d'une palette qui ferme le dispositif de niveau et qui est animée par un électroaimant commandable électroniquement.

[0009] Le carburateur selon l'invention est tel, de plus, que la palette a un rapport cyclique de temps d'ouverture sur temps de cycle variable permettant d'obturer le gicleur lorsque le véhicule est à l'arrêt et d'obtenir un réglage de la richesse du mélange air-essence notamment lors d'un départ à froid.

[0010] D'autres caratéristiques et avantages de l'invention apparaîtront lors de la description qui suit, illustrée par les figures 2 et 3 qui, outre la figure 1 déjà décrite et concernant l'art antérieur, représentent respectivement une vue schématique selon une coupe longitudinale du carburateur et une vue de côté.

[0011] Comme cela a été mentionné auparavant, le dispositif de carburation selon l'invention ne comporte pas de cuve à essence située entre la pompe à essence du moteur et le collecteur d'admission, ni de dispositif additionnel de ralenti ni de pompe de reprise. Selon les figures 2 et 3, le carburateur comporte un corps 20 situé dans le prolongement du collecteur d'admission 21 et doté d'un étranglement ou venturi 22 destiné à accroître la vitesse de l'air venant du filtre à air 23 et circulant dans le collecteur 21. Il comporte aussi un gicleur 24 débouchant dans le collecteur d'admission 21 au niveau de l'étranglement 22 et débitant l'essence en quantité dosée nécessaire en mélange air-essence. Le carburateur comporte également un papillon des gaz 25 obturant ou non le collecteur 21 et destiné à régler la quantité du mélange air-essence fournie au moteur. Selon l'invention, ce nouveau type de carburateur comporte un dispositif de niveau 26 obtenu par débordement, constitué par un tore creux 27 dont l'axe de révolution à est constitué par le gicleur 24. Une des extrémités 28 du tore 27 est confondue avec la paroi du collecteur d'admission 21 et l'autre extrémité 29 est fermée par une palette mobile 30 animée par un électroaimant 31 commandable électroniquement. Cette palette au repos est bloquée contre son siège 40 et ainsi s'oppose au passage du carburant depuis le tore 27 jusqu'au gicleur 24.

[0012] Lorsque la palette 30 est appelée par l'électroaimant elle s'éloigne du siège 40 et met en communication le tore 27 et le gicleur et laisse le carburant passer. Ce dispositif de niveau 26 comporte une arrivée d'essence 32 reliée directement à la pompe à essence, aboutissant dans la partie inférieure du tore 27 située en-dessous du gicleur 24. Au moins un tuyau de déversement 33 de l'essence vers le réservoir est prévu à partir de la partie supérieure du tore 27 située au-dessus du gicleur 24, de façon à maintenir l'essence à un niveau constant au-dessus du gicleur 24. Enfin une mise à l'air libre, un petit tube 34 par exemple, est prévue pour mettre le volume intérieur du tore à la pression atmosphérique.

[0013] Grâce au dispositif de niveau 26 ainsi disposé, le carburateur a un moindre encombrement puisqu'il n'y a plus de cuve pu l'essence est stockée et il ne présente plus de problème d'inertie d'essence à aspirer puisque le niveau de l'essence est maintenu constamment au-dessus du niveau du gicleur 24 assurant ainsi de meilleurs réponses. Pour respecter les règles de sécurité tant à l'arrêt qu'en décélération, l'électroaimant 31 est commandé pour que la palette 30 ferme le tore 27 afin d'obturer le gicleur 24. Le trop-plein d'essence, lorsque le véhicule est en pente, est évacué par le ou les tuyaux de déversement 33, à large section, qui ramènent l'essence en excédent au réservoir. Lorsque le moteur fonctionne au ralenti, il suffit de commander l'électroaimant 31 avec le rapport cyclique voulu pour que la palette 30, laisse ainsi passer la quantité d'essence nécessaire au moteur, pour qu'il ne cale pas. De même, lors des départs à froid du moteur, l'augmentation du temps d'ouverture de la palette permet un enrichissement adéquat du mélange air-essence. Il est aussi possible d'associer à ce carburateur un papillon à gaz motorisé électriquement qui assure la régulation au ralenti.

[0014] Un autre avantage du carburateur selon l'invention est la possibilité de régler la richesse du mélange air-essence du moteur selon les conditions de fonctionnement, sans adjonction d'un circuit supplémentaire mais simplement par variation du rapport cyclique de temps d'ouverture sur temps de fermeture. Ce rapport cyclique est proportionnel à la richesse du mélange air-essence. Si le temps d'ouverture est court, on obtient un mélange plus pauvre réalisant une utilisation à faible taux de pollution. Par contre, quand on souhaite une puissance du moteur plus élevée, on peut enrichir le mélange air-essence en commandant un temps d'ouverture de la palette plus long. On peut asservir cette commande de la richesse du mélange à l'information donnée par un capteur de richesse, telle une sonde lambda par exemple.

[0015] L'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit, mais comprend bien entendu les équivalents techniques des moyens et de leurs combinaisons si elles sont effectuées dans l'esprit de l'invention et mises en oeuvre dans le cadre des revendications suivantes.

Revendications

1. Carburateur dans lequel est réalisé le mélange air-essence nécessaire au fonctionnement d'un moteur à explosion, comportant :

- un corps (20) situé dans le prolongement du collecteur d'admission (21) et d8té d'un étranglement (22) destiné à accroître la vitesse de l'air dans le collecteur,

- un gicleur (24) débouchant dans le collecteur (21) au niveau de l'étranglement (22) et débitant de l'essence,

- un papillon des gaz (25) placé en travers du collecteur (21) et destiné à régler la quantité du mélange air-essence fournie au moteur, caractérisé en ce qu'il comporte de plus :

- un dispositif de niveau (26) obtenu par débordement constitué par un tore creux (27) dont l'axe de révolution (Δ) est constitué par le gicleur (24), une des extrémités (28) du tore étant confondue avec la paroi du collecteur (21) et l'autre (29) étant fermée par une palette (30) mobile, armée par un électroaimant (31) commandable électroniquement,

- une arrivée d'essence (32) reliée directement à la pompe à essence du moteur et aboutissant dans la partie inférieure du dispositif de niveau (26) située au-dessous du gicleur (24),

- au moins un tuyau de déversement (33) de l'essence vers le réservoir partant de la partie supérieure du dispositif de niveau (26) située au-dessus du gicleur (24),

- une mise à l'air libre (34) du volume intérieur du tore (27), de telle sorte que, dans le tore (27), le niveau de l'essence venant directement de la pompe à essence est maintenu constant, au-dessus du gicleur (24), l'essence étant introduite dans le gicleur (24) quand la palette (30) est légèrement écartée du tore (27) par l'électroaimant (31).

2. Carburateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la palette (30) est animée par l'électroaimant (31) de telle sorte que le rapport cyclique de temps d'ouverture sur le temps de cycle soit variable, permettant un réglage de la richesse du mélange air-essence.

3. Carburateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la palette (30) obture l'extrémité (29) du tore (27) lorsque le véhicule est à l'arrêt ou en décélération.

4. Carburateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le temps pendant lequel la palette (30) est légèrement écartée de l'extrémité (29) du tore (27) lors des départs à froid du véhicule est voisin du temps de cycle.

5. Carburateur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un papillon des gaz motorisé électriquement, assurant la régulation au ralenti.

Dessins