EP0069416A2

EP0069416A2 - Carburateur pour moteur à combustion interne

Info

Publication number: EP0069416A2
Application number: EP82200759A
Authority: EP
Inventors: Marco Dr. Ing. Morini
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-07-02
Filing date: 1982-06-18
Publication date: 1983-01-12
Also published as: DE3273547D1; EP0069416A3; IT8167919A0; US4465641A; EP0069416B1; IT1144263B

Abstract

Un carburateur pour moteurs à explosion comprenant une pluralité de diffuseurs (6) formés dans un corps (1) et coopérant avec un obturateur (3) déplaçable perpendiculairement à l'axe des diffuseurs et présentant des ouvertures de passage (18, 19) formées et disposées de manière que les diffuseurs soient découverts en succession, de sorte que, dans les différentes conditions de fonctionnement, tous les diffuseurs fonctionnent à pleine ouverture, sauf seulement le dernier qui résulte partialisé. Il en suit un rendement plus élevé, une meilleure combustion et une réduction de la pollution par gaz de décharge. Dans la forme préférée, les diffuseurs (6) sont disposés selon des arcs de cercle et l'obturateur (3) est un disque tournant avec des ouvertures arquées, disposé entre le corps (1) dans lequel sont formés les diffuseurs et un distributeur (2) situé au-dessous du corps (1). Les ouvertures (18, 19) de l'obturateur (3) sont profilées de manière à réaliser une loi de variation préetablie de l'ouverture totale du carburateur.

Description

La présente invention a pour objet un carburateur pour moteurs à cycle Otto, du type dans lequel le carburant est maintenu à un niveau constant dans une cuve et il est introduit dans le flux d'air aspiré par le moteur par effet de la dépression produite par le flux dans la section restreinte d'un diffuseur à tube de Venturi.
Dans les carburateurs connus à un seul corps, le réglage de la vitesse du moteur est effectué au moyen d' une vanne papillon qui étrangle en mesure variable le conduit d'aspiration en aval du diffuseur. Dans la plupart des conditions de fonctionnement, le flux résulte donc étranglé et sa vitesse dans le diffuseur n'a pas sa valeur optimale qui produit les conditions plus favorables de mélange. Par cette raison et par le fait que le gicleur du jet est invariable, il est impossible de réaliser, pour toutes les conditions de fonctionnement, l'alimentation la plus rationnelle du carburant, et on doit accepter des compromis qui causent, dans l'ensemble du fonctionnement, des plus mauvaises combustions et une augmentation de la pollution atmosphérique.
Une amélioration de cette situation est obtenue avec les carburateurs à double corps, dans lesquels un premier corps de carburateur contrôle le fonctionnement du moteur dans le champ des petites vitesses, pendant que le second corps est inactif, tandis qu'à partir d'une condition déterminée le premier corps continue son fonctionnement sans étranglement et le réglage est confié au second corps, qui agît en parallèle avec le premier. Mais, même dans ce cas, il y a un grand nombre de conditions de fonctionnement dans lesquelles une importante fraction de carburant est introduite dans un diffuseur qui est très étranglé et qui cause une perte de rendement, une mauvaise combustion.et bien de pollution.
Le but de la présente invention est celui de réaliser un carburateur qui permet de maintenir, substantiellement dans toutes les conditions de fonctionnement, une alimentation bien contrôlée, de manière à assurer le rendement maximum, la meilleure combustion et la réduction au minimum de la pollution atmosphérique.
Ce but est atteint, suivant l'invention, au moyen d'un carburateur du type indiqué dans le préambule, comprenant plus de deux diffuseurs co-opérants avec un obturateur dont la surface active se déplace en direction substantiellement perpendiculaire à l'axe desdits diffus- seurs et présente des ouvertures de passage formées de manière qu'elles découvrent en succession lesdits diffuseurs selon une loi préétablie.
De cette façon, dans n'importe quelle condition de fonctionnement, seulement le diffuseur qui a été découvert le dernier (ou, dans les phases de passage du découvrement d'un diffuseur au successif, tout au plus deux diffuseurs) se trouve plus ou moins étranglé, tandis que tous les diffuseurs découverts précédemment fonctionnement en des conditions optimales, en assurant dans l'ensemble une nette amélioration des conditions de carburation. En outre, les diffuseurs destinés à être découverts dans les différentes conditions de fonctionnement peuvent avoir des dimensions différentes et/ou peuvent être munis de gicleurs de calibres différents, ce qui permet d'adapter de la meilleure manière les conditions d'alimentation aux différentes conditions de fonctionnement, en introduisant ainsi une ultérieure amélioration dans la carburation et dans le fonctionnement du moteur.
Les différents diffuseurs du carburateur sont préférablement disposés avec leurs axes parallèles, et l'obturateur est plat et se déplace dans un plan perpendiculaire aux axes des diffuseurs. En outre et préférablement, les diffuseurs sont disposés selon des arcs de cercle autour d'un centre, et l'obturateur est constitué par un disque tournant autour audit centre et muni d'ouvertures de passage arquées. Ces dispositions consentent de rendre particulièrement compact le carburateur et en autorisent une construction simple et économique, dans laquelle on peut employer des matériaux et des technologies qui ne sont pas admises dans les constructions habituelles de carburateurs, en réalisant ainsi des dispositifs qui peuvent être facilement fabriqués en série avec una grande précision et un bas prix de revient. A tel propos, plusieurs composants du carburateur peuvent être, par example, fabriqués en matières plastiques moulée.
Quand les diffuseurs sont disposés selon des arcs de cercle, la zone centrale du carburateur, laissée libre par les diffuseurs, peut être avantageusement occupée par une cuve à niveau constant pour l'alimentation des jets, en rendant ainsi la construction particulièrement compacte. A ce propos une simplification substantielle de la structure peut être obtenue en employant una cuve à débordement, dans laquelle la charge nécessaire de carburant est maintenue au moyen d'un déversoir à travers lequel l'excédent de carburant alimenté par la pompe d'alimentation est renvoyé au réservoir au moyen d'une pompe de récupération.
Les diffuseurs sont avantageusement distribués en deux groupes, lelong d'arcs de cercle opposés par rapport au centre, et l'obturateur tournant présente deux ouvertures arquées opposées, disposées de manière qu'elle découvrent alternativement un diffuseur qui se trouve sur un arc et un diffuseur qui se trouve sur l'arc opposé. Les parties du corps du carburateur non occupées par les diffuseurs peuvent loger des dispositifs complémentaires, s'ils sont demandés, tels qu'un jet pour le fonctionnement au régime minimum, une pompe de reprise, etc.
Les susdites et d'autres caractéristiques et avantages de la présente invention résulteront plus clairement de la suivante description d'une forme particulière de réalisation, indiquée à titre d'exemple non limitatif, et schématiquement représentée dans les dessins annexés, dans lesquels :

la figure 1 représente une vue en plan du carburateur selon l'invention, privé du filtre d'air habituellement placé sur le carburateur;
la figure 2 montre une section verticale fait selon la ligne brisée II-II de la figure 1;
la figure 3 montre le carburateur en plan après enlèvement des parties qui se trouvent au dessus de la ligne III-III de la figure 2;
la figure'4 montre le carburateur en plan après enlèvement des parties qui se trouvent au dessus de la ligne IV-IV de la figure 2;
la figure 5 montre une section verticale partielle faite selon la ligne V-V de la figure 1;
les figures 6 et 7 montrent des détails en des sections verticales partielles faites respectivement selon la ligne VI-VI et selon la ligne VII.-VII de la figure 3.

L'exemple représenté se réfère à un carburateur a flux inversé, à sept diffuseurs disposés selon des arcs de cercle et co-opérants avec un obturateur tournant, avec cuve à débordement, dispositif pour le fonctionnement au minimum et pompe de reprise, mais, comme on l'a déjà dit, ces choix ne doivent pas être considérés limitatifs du domaine de l'invention.
La structure du carburateur représenté comprend principalement un corps 1, un distributeur 2 disposé au-dessous du corps 1, un collecteur 4 et un couvercle 5. Ce dernier est appliqué sur le corps 1 au moyen de vis non représentées, avec l'interposition d'une garniture plane d'étanchéité 27; le distributeur 2 est fixé au corps 1 par des dents à déclenchement élastique 36 et avec l'interposition d'une garniture toroïdale d'étanchéité 37; le collecteur 4 est fixé au distributeur 2 au moyen de dents à déclenchement élastique 38 et avec l'interposition d'une garniture toroïdale d'étanchéité 39. Comme on le comprendra, ces systèmes de connexion supposent que le distributeur 2 soit formé en matière plastique, ce qui est rendu possible par l'adoption des principes de l'invention. Le collecteur 4 est destiné à être montré sur le collecteur d'aspiration (non représenté) d'un moteur à carburation, et au-dessus du couvercle 5 est destiné à être monté un filtre d'air d'aspiration; pour fixer la boîte de ce dernier, le couvercle 5 présente des tiges filetées 25; le filtre d'air n'est pas représenté.
Le corps 1 est traversé par une pluralité de diffuseurs 6, dans ce cas en nombre de sept, distribués sur une circonférence et formant deux groupes, respectivement de quatre et de trois diffuseurs. Aux diffuseurs 6 du corps 1 correspondent, dans le couvercle 5 et dans le . distributeur 2, des trous, respectivement 40 et 41, qui prolongent le profil des diffuseurs 6. Dans chaque diffuseur 6 et précisément près de sa section restreinte, débouche un petit tube 12 opportunément courbé, à l'extre- mité opposée duquel est appliqué un gicleur 11. Les divers gicleurs 11 des deux groupes de diffuseurs s'enfoncent dans des respectives cuves 35 et 34 qui, à travers des conduits 33 et 32, communiquent avec une cuve centrale à niveau constant 30. Cette cuve est alimentée par la pompe d'alimentation habituelle (non représentée) à travers un raccord 13, un filtre d'essence 15 et un gicleur doseur de débit 16. Le niveau constant est assuré per un déversoir 7, et le carburant alimenté en excès se verse dans une cuve arquée 31, d'où il passe à un raccord 14 destiné à être relié à une pompe de récupération (non représentée), qui renvoie au réservoir le carburant non utilisé. Grâce aux communications 32 et 33, le même niveau constant de la cuve 30 s'établit aussi dans les cuves 34 et 35 et submerge, avec une charge préétablie, les gicleurs 11 des tubes 12.
Entre le corps 1 et le distributeur 2 est disposé un obturateur tournant formé par un disque 3 muni de deux fentes arquées 18 et 19. Ces fentes sont disposées de manière que, dans une position du disque 3 (complète ouverture), elles laissent libres tous les diffuseurs 6 des. deux groupes, dans une autre position (fermeture totale) elles ferment tous les diffuseurs, et, en passant de cette dernière position à la première, elles découvrent d'abord graduellement le premier diffuseur 6' (appartenant au premier groupe) et puis, après avoir complètement ouvert ce premier diffuseur, elles découvrent le second diffuseur 6" (appartenant au second groupe), ensuite le troisième diffuseur 6"' (appartenant de nouveau au premier groupe) et ainsi de suite. Pratiquement, comme on peut l'observer sur la figure 4, il est préférable de prévoir un certain degré de superposition des ouvertures, c'est à dire, commencer à découvrir chaque diffuseur légèrement avant d'avoir atteint l'ouverture complète du diffuseur précédent, afin d'obtenir une meilleure gradualité de l'ouverture totale. En outre, la position de complète fermeture peut ne pas être réellement atte isque habituellement une certaine ouverture de l'obturateur est nécessaire aussi pour le fonctionnement au minimum. Pour faire comprendre mieux ce procédé d'ouverture graduelle, les références de 6' a 6^VII qui concernent les diffuseurs ont été placées aussi dans la figure 4, en correspondance des respectifs trous 41 du distributeur.
On comprend donc que, dans n'importe quelle condition de fonctionnement, on a toujours un certain nombre de diffuseurs 6 complètement libres et substantiellement un seul diffuseur partialisé par l'obturateur, de sorte que la plus grande partie du carburant est introduite dans le flux d'air aspiré dans des diffuseurs qui fonctionnent dans les meilleures conditions. Grâce au nombre relativement élevé de diffuseurs, le carburateur fonctionne à dépression presque constante et, même dans le fonctionnement à basses charges, dans les diffuseurs (qui peuvent avoir une section relativement petite) la vitesse de l'air se maintient élevée, en assurant ainsi un mélange correct et uniforme.
Il est en outre évident que, quoique les diffuseurs 6 soient illustrés comme tous égals, ils peuvent avoir des sections différentes ou/et ils peuvent être servis par des gicleurs 11 de différent calibre, de manière à obtenir le meilleur dosage pour chaque régime de fonctionnement. En outre, même si les fentes 18 et 19 de l'obturateur 3 ont été illustrées comme ayant une largeur uniforme et se terminant par des arcs de cercle, elles peuvent avoir tout autre profil pour obtenir une loi désirée de variation de la section totale de passage en fonction de la commande de l'accélérateur, cette loi pouvant être approximativement linéaire, exponentielle o.u autre, pour obtenir la meilleure manoeuvrabilité du moteur.
L'obturateur tournant 3 est commandé au moyen d'un arbre 20,qui passe à travers le corp 1 et le couvercle 5 et qui, au dessus de ce dernier, est relié à un levier 21 rappelé vers la position de minimum par un ressort 23 appuyé à un relief 42 du couvercle 5. Au levier 21 on accrochera le bowden ou autre transmission de commande de l'accélération, non représenté, agissant substantiellement selon la ligne à points et traits 43 de la figure 1. Une garniture toroïdale 22 établit l'étanchéité entre le petit arbre 20 et le corps 1.
Le fonctionnement au régime de minimum, dans un carburateur selon l'invention, peut être rendu correct en prévoyant un premier diffuseur particulièrement projeté pour ce fonctionnement, et dans ce cas aucun dispositif pecial ne doit être prévu à cet effet. Toutefois, quand on le préfère, on peut adopter un dispositif spécial de minimum comme celui qui est représenté dans le figures 1 et 7. Dans ce cas, on dérive d'une des cuves d'alimentation du carburant (dans l'exemple, la cuve 34) un conduit 10 qui porte le carburant à un passage d'air 9 prévu à cet effet à travers le corps 1, le distributeur 2 et le couvercle 5. Le conduit 10 peut être plus ou moins étranglé au moyen d'une vis à pointeau 26, et le passage d'air 9 peut être lui aussi plus ou moins étranglé au moyen d'une vis de réglage 17. Le fonctionnement au régime de minimum peut être donc opportunément réglé au moyen des vis 17 et 26. Le passage 9 peut être ouvert en permanence, puisque sa section résulte négligeable pour le fonctionnement aux régimes plus hauts, ou bien il peut être opportunément occlus par l'obturateur tournant 3, a partir d'un régime d'alimentation déterminé.
Bien que la possibilité de graduer à volonté l'ouverture des diffuseurs et les respectifs dosages, donnée par l'invention, minimise l'utilité d'une pompe de reprise, dans les cas où celle-ci est demandée elle peut être facilement installée dans une des zones du corps 1 non occupées par les diffuseurs.
Comme le montrent les figures 5 et 6, la pompe de reprise comprend un piston 28 introduit, sans étanchéité, dans un cylindre 8 formé dans le corps 1, adjacent et en communication, au-dessus d'une paroi 44, avec la cuve centrale 30 à niveau constant. Du cylindre 8 se départ un conduit 45 qui, à travers un clapet de non-retour 29, débouche dans le premier diffuseur 6. Le piston 28 est poussé vers le haut par un ressort 46 et il est relié à une tige 47 qui forme poussoir contre une came frontale 48 présentée inférieurement par le levier 21 de commande de l'obturateur tournant. Donc, quand on fait tourner l'ob,turateur dans le sens d'augmenter l'ouverture des diffuseurs, la tige 47 avec le piston 28 est baissée.
Puisque le piston ne fait pas étanchéité, si la manoeuvre est lente il ne se produit aucun refoulement, mais si la manoeuvre est rapide,du carburant est poussé dans le conduit 45 et se verse dans le premier diffuseur 6, en fournissant ainsi l'alimentation plus forte demandée par l'accélération rapide.
Le dispositif pour le départ à froid (starter), quand on le demande, peut être simplement constitué par un élément plat 24,pivoté sur l'arbre 20 et coulissant sur le couvercle 5 sous la commande d'un tirant, non représenté, disposé selon la ligne a points et traits 50 de la figure 1. Le mouvement de l'élément 24 est limité, par des arrêts 49 formés par le couvercle 5, entre deux positions, dans une desquelles (marche normale) l'élément 24 n'interfère pas avec les diffuseurs 6, tandis que dans l'autre position (départ à froid) l'élément 24 ferme partiellement le premier diffuseur 6.
Dans la forme de réalisation représentée, le couvercle 5 est prédisposé pour recevoir sur lui le corps d'un filtre d'air. Mais il est aussi possible de conformer le couvercle 5 de manière qu'il forme lui même le siège pour l'application d'une cartouche filtrante pour l'air aspiré, en évitant ainsi de pourvoir le carburateur d'un corps spécial pour le filtre et en simplifiant les opérations de montage.
L'application de la présente invention autorise l'adoption de formes particulièrement apprepriées à une fabrication en matière synthétique moulée, mais quand on le demande les pièces du carburateur selon l'invention peuvent être produites avec un autre matériel, tel que le zamak (alliage de zinc et aluminium) ou un alliage léger, par moulage sous pression.
Bien qu' une cuve a niveau constant maintenu au moyen d'un déversoir soit particulièrement appropriée pour des raisons constructives, évidemment le carburateur peut être pourvu de n'importe quel autre genre de cuve a niveau constant, par exemple à flotteur.
Le nombre des diffuseurs, qui dans l'exemple est de sept, peut naturellement varier d'un minimum de trois à un maximum déterminé par les dimensions d'encombrement admises pour le carburateur. Leur disposition, et particulièrement la distance augulaire entre diffuseurs successifs, peut être différemment choisie, et elle peut être uniforme ou bien différente pour les divers diffuseurs.

Claims

1 - Carburateur pour moteurs à cycle Otto, du type dans lequel le carburant est maintenu à un niveau constant dans une cuve (30) et il est introduit dans le flux d'air aspiré par le moteur par effet de la dépression produite par le flux dans la section restreinte d'un diffuseur (6) à tube de Venturi, caractérisé en ce que le carburateur comprend plus de deux diffuseurs (6) co-opérants avec un obturateur (3) dont la surface active se déplace en direction substantiellement perpendiculaire à l'axe desdits diffuseurs (6) et présente des ouvertures (18, 19) de passage formées de manière qu'elles découvrent en succession lesdits diffuseurs (6) selon una loi préétablie.

2 - Carburateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les divers diffuseurs (6) sont disposés avec leurs axes parallèles, et l'obturateur (3) est plat et se déplace dans un plan perpendiculaire aux axes des diffuseurs (6).

3 - Carburateur selon la ication 2, caractérisé en ce que lesdits diffuseurs (6) sont disposés selon des arcs de cercle autour d'un centre, et l'obturateur (3) est formé par un disque tournant autour dudit centre et muni d'ouvertures de passage arquées (18, 19).

4 - Carburateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la zone centrale du corps (1) du carburateur, laissée libre par les diffuseurs (6), est occupée par une cuve (30) à niveau constant pour l'alimentation des jets.

5 - Carburateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite cuve (30) à niveau constant est du . type a déversoir (7).

6 - Carburateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits diffuseurs (6) sont distribués en deux groupes, lelong d'arcs de cercle opposés par rapport au centre, et l'obturateur tournant (₃) présente deux ouvertures arquées opposées (18, 19), disposées de manière qu'elles découvrent alternativement un diffuseur (6) qui se trouve sur un arc et un diffuseur (6) qui se trouve sur l'arc opposé.

7 - Carburateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les parties du corps (1) du carburateur non occupées par les diffuseurs (6) logent des dispositifs complémentaires éventuels, tel qu'un jet (9) pour le fonctionnement au régime minimum ou/et une pompe de reprise (8).

8 - Carburateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que sa structure comprend principalement un corps (1) dans lequel sont réalisés les diffuseurs (6), un distributeurs (2) et un collecteur (4)au dessous du corps-(1), et un couvercle (5) supérieur; que l'obturateur (3) est disposé entre le corps (1) et le distributeur (2) et qu'il est relié à un arbre de commande (20) qui passe à travers le corps et le couvercle, et que ledit arbre (20) porte, au-dessus du couvercle, un levier de commande (21) muni de ressort de rappel (23) et qui peut être relié à un moyen de commande (43) tel qu'un bowden ou similaire.

9 - Carburateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit levier de commande (21) présente inférieurement una came frontale (48) au moyen de laquelle elle co-opère avec la tige (47) du piston (28) d'une pompe de reprise (8) installée dans le corps (1) du carburateur.

10 - Carburateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la cuve (30) à niveau constant est reliée à deux cuves arquées (34, 35), parallèles aux arcs selon lesquels sont disposés les diffuseurs (6), et que dans chaque diffuseur (6) débouche un petit tube (12) portant à son extrémité opposée un propre gicleur (11) submergé dans une desdites deux cuves (34, 35).

11 - Carburateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans chaque diffuseur (6) débouche un petit tube (17) avec gicleur (11) pour l'alimentation du carburant, chaque diffuseur (6) et le respectif gicleur (11) étant individuellement dimensionnés pour réaliser l'alimentation plus appropriée au fonctionnement au régime en correspondance duquel est découvert le diffuseur considéré.

12 - Carburateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la disposition des divers diffuseurs (6) et la conformation des ouvertures de passage (18, 19) de l'obturateur (3) sont choisies, l'une par rapport à l'autre, de manière à réaliser une loi préétablie de variation de l'ouverture globale du carburateur.

13 - Carburateur selon la revendication 12, caractérisé en ce que la disposition des divers diffuseurs (6) et la conformation des ouvertures de passage (18, 19) de l'obturateur (3) sont choisies, l'une par rapport à l'autre, de manière à réaliser le commencement de l'ouverture de chaque diffuseur (6) avec une certaine avance par rapport à la fin de l'ouverture du diffuseur (6) précédent.

14 - Carburateur selon une ou plusieures des revendications précédentes, caractérisé en ce que certaines parties structurelles (1, 2, 4) du carburateur sont réalisées en matière plastique moulée.