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BREVET D' INVENTION
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carturatours à rêQU1te#r ar dérBs1on
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SOCIETE GENERALE DES O.ARBURATEURS ZENITH.
La présente demande est relative aux carburateurs pour moteurs à combustion interne, et elle oonoerne plus particulièrement un dispositif régulateur aotionné par la dépression qui règne dans la tubulure d'admission du moteur, pour commander l'interruption du fonctionnement normal du carburateur lorsque le régime moteur dépasse une certaine valeur.
Le régulateur qui fait l'objet de l'invention est destiné à dispenser de l'emploi d'un régulateur centrifuge, actionnant un obturateur contrôlant l'admission du mélange combustible au moteur, suivant la pratique courante des moteurs comportant un dispositif limiteur de vitesse.
Lorsqu'on désire limiter efficacement la vitesse d'un moteur, il est nécessaire que le dispositif limiteur de vitesse fonctionne non seulement lorsque l'obturateur du carburateur est grand ouvert, mais également lorsque l'obturateur du oarbu-
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rateur est partiellement fermé, ou même totalement fermé, c'est-à-dire que la régulation doit interrenir aussi bien bien aux charges moyennea, ou. même dans la marche à vide, qu'à pleine charge.
. Le régulateur qui fait l'objet de l'invention comprend essentiellement nne chambre ayant un élément de paroi mobile (piston, membrane, volet ou autre) relié à l'organe à commander qui interrompt le fonctionnement normal du carburateur lorsque le dispositif entre en action. A ladite chambre est transmise une fraotion de la dépression régnant dans la tubalure d'admission du moteur, en aval de l'obturateur du carbu- rateur. La fraction de dépression transmise est variable en fonction de l'ouverture de l'obturateur, et cette variation est obtenue au moyen d'un distributeur actionné par l'obturateur et interposé entre ladite chambre et la tubulure d'admission ;
par exemple, la chambre présente deux passages dont l'un la relie à la tubulure d'admission, en aval de l'obturateur, tandis que l'autre la relie soit à la tubulure d'admission en amont de l'obturateur, soit à l'atmosphère. Le distributeur fait varier la fraction de dépression transmise en modifiant les sections relatives desdits passages en fonction de l'ouverture de l'obturateur. Le distributeur peut également être constitué par l'obturateur lui-même contrôlant des passages pratiqués dans la paroi de la tubulure d'admission au voisinage ' de la tranche de l'obturateur.
Pour chaque position de l'obturateur, la vitesse que le moteur ne doit pas dépasser est connue à l'avanoe. Cette vitesse-limite peut être la même pour toutes les ouvertures, ou être variable avec l'ouverture ; on peut, en effet, admettre une vitesse-limite plus grande lorsque la charge du moteur est faible, c'est-à-dire lorsque l'obturateur est partiellement ou totalement fermé. Le distributeur sera établi de telle sorte
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que la dépression transmise à la chambre prenne la même valeur, quelle que soit l'ouverture de 1'obturateur, lorsque le régime atteint la valeur limite imposée pour l'ouverture oorrespon- dante.
La paroi mobile de la chambre peut se déplacer sous 1'influence de la dépression dans la chambre oontre une résis- tance créée, par exemple, par un ressort ou par un poids et équilibrant l'action de la dépression lorsque celle-ci a la valeur qui correspond au régime limite. Pour une ouverture donnée de l'obturateur, la dépression transmise à la chambre croit évidemment avec le régime.
Tant que le régima est in- f érieur au régime limite, l'action de la résistance est pré- pondérante sur l'action de la dépression, et le carburateur fonctionne normalement; si le régime dépasse la valeur limite imposée, c'est la dépression qui devient prépondérante sur la résistance, et la paroi mobile se déplace sous l'influence de cette dépression et actionne l'organe d'interruption du fonc- tionnement normal qui lui est relié, ce qui a pour effet de faire redescendre le régime dans les limites permises.
L'objet principal de l'invention est le dispositif de commande automatique qui vient d'être décrit, et que l'on dé- signera ci-dessous par "régulateur", indépendamment de la na- tare du dispositif d'interruption du fonctionnement normal qui est actionné par ledit régulateur, et l'invention pourra être. appliquée à la commande automatique d'un dispositif d'interrup- tion du. fonctionnement normal indéterminé, que chacun pourra choisir à son gré.
Néanmoins, l'invention comprend certains modes de réa- lisation préférés qui spécifient la nature de la commande d'in- terruption du fonctionnement normal.
Dans un mode de réalisation, le régulateur commande la fermeture de l'obturateur du carburateur. La résistance qui
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s'oppose aux mouvements de la paroi mobile de la chanbre du régulateur sous l'influence de la dépression dans oette cham- bre, tend à ramener, dans la position ouverte, l'obturateur qui est relié à ladite paroi mobile.
L'accélérateur provoque, positivement, la fermeture de l'obturateur, mais n'a pas d'ac- tion sur son ouverture; en marche normale, e'eet donc l'accé- lérateur qui limite l'ouverture de l'obturateur, mais si le régime atteint une valeur excessive, la dépression qui s'exerce dans la chambre du régulateur surpasse l'action de la résis- tance, et la pardi mobile se déplace sous l'influence de cette dépression en entraînant l'obturateur dans le sens de la fer- @ meture.
Dans un autre mode de réalisation applicable aux car- ; burateurs comportant une cuve à. niveau constant, le régulateur contrôle un orifice qui alimente en air la partie supérieure de la cuve du carburateur, cette cuve étant, par ailleurs, re- liée à la tubulure d'admission. Lorsque le régime atteint une valeur excessive, le régulateur ferme ledit orifice, et le com- @ bustible dans la cuve se trouve soumis à la dépression régnant dans la tubulure d'admission. L'alimentation en combustible est ainsi interrompue,
Dans un autre mode de réalisation, le régulateur com- mande un clapet interrompant l'amenée de combustible à la cham- bre de mélange du carburateur.
Enfin, dans un dernier mode de réalisation, le régula- teur commande une soupape contrôlant un passage d'air relié à la sortie de combustible, qui délivre le combustible de marche normale dans la chambre de mélange du carburateur. Lorsque le régime atteint une valeur exoessive, le régulateur provoque l'ouverture de oette soupape, si bien que la sortie de combus- tible se trouve alimentée exclusivement en air, le jet ou les Jets du carburateur étant désamorcés.
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La description qui va suivre en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple fera bien comprendre la manière dont peut être réalisée l'invention.
La fig, 1 représente, en élévation, un mode de réali- sation de l'invention, dans le quel le régulateur commande la fermeture de l'obturateur du carburateur.
La fig. 2 représente une vue de profil du dispositif représenté à la fig, 1.
Les figs 3 et 4 représentent des coupes suivant 3-3 et 4-4 du dispositif représenté aux figs 1 et 2.
La fig. 5 représente le développement d'un détail du dispositif représenté aux figs 1 et 2.
Les figs 6 et 7 représentent, en coupe, deux parties d'un distributeur particulier conforme à l'invention.
La fige 8 représente, en coupe longitudinale, un mode de réalisation de l'invention, dans lequel le régulateur contrôle l'alimentation en air de la cuve à niveau constant du carburateur.
La fig. 9 représente le développement d'un détail de la fig. 8.
La fig. 10 représente, en coupe longitudinale, un mode de réalisation de l'invention, dans le quel le régulateur contrôle l'alimentation en combustible du moteur.
La fig. 11 représente, en coupe longitudinale, un mode de réalisation de l'invention, dans lequel le régulateur con- trµle un passage d'air relié à la sortie de combustible alimentant la tubulure d'admission du moteur.
Le carburateur représenté aux figs 1 à 5 comprend, à la manière usuelle, une tubulure de mélange 1 recevant de l'air d'une prise d'air 2 et du combustible d'une sortie de combustible 3, une cuve à niveau constant 4 dont le détail n'a pas été représenté, un obturateur 5 contrôlant le conduit de mélange 1
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et, d'une manière générale, tons les organes usuels que comporte habituellement un carburateur, tels que dispositifs de ralenti ou autres.
L'obturateur 5 est monté sur un axe 6 auquel il est fixé par une vis 7. Sur l'axe 6 est monté le levier de oommande des gaz 8, Le levier 8 est relié à la commande d'accélérateur non représentée. La partie cylindrique 9 du levier 8 tourillonne sur l'axe 6 et comporte une échancrure 10 dans laquelle peut se mouvoir une vis 11 vissée dans l'axe 6. L'obturateur 5, solidaire de l'axe 6, peut ainti se déplacer dans le sens de la fermeture indiqué par la flèche 12, indépendamment du levier 8. Par contre, si le levier 8 est déplacé dans le sens de la flèche 12, c'est-à-dire dans le sens de fermeture de l'obturateur 5, il entraîne aveo lui l'axe 6 et l'obturateur 5, grâce au bord 13 de l'échancrure 10 qui attaque la vie 11.
L'extrémité 14 de l'axe 6 est fixée à l'une des extrémités d'un ressort spiral. 15 au moyen d'une vis 16. L'autre extrémité du ressort 15 est fixée en 17 au corps du carburateur au moyen d'une vis 18. Le ressort 15 tend à manoeuvrer l'axe 6 et 1(obturateur 5 dans le sens de l'ouverture, si bien que la vis 11 est normalement maintenue au contact du bord 13 et que l'obturateur 5 suit normalement les mouvements du levier de commande 8.
Le corps du oarburateur porte une chambre i9 ayant la forme d'un secteur circulaire et divisée en deux compartiments 20 et 21 par un volet 22. L'axe 23 du volet 28 est monté sur l'axe 6 de l'obturateur, dont il est rendu solidaire par deux méplats portés par l'axe 6. La chambre 19 est fermée par une plaque 24 maintenue par deux vis 25. Le volet 22 est monté dans la chambre 19 de manière à assurer une étanchéité au moins approximative entre les deux compartiments 20 et 21. Le
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contact entre le volet 22 et les parois de la chambre 19 pourra être un contact métal sur métal, mais, de préférence, le volet 22 sera garni de cuir pour améliorer l'étanchéité.
Le compartiment 21 communique avec l'atmosphère par un orifice 26, tandis que le compartiment 20 communique avec la tubulure de mélange 1, en aval de l'obturateur 5, par un orifice 27. Le compartiment 20 communique, en outre, avec l'atmosphère par un canal 28 percé dans les axes concentriques 6 et 23 de l'obturateur 5 et du volet 22, et par une fente 29 pratiquée dans la partie cylindrique de la paroi de la chambre 19 dans laquelle tourillonne l'axe 23. La fente 29 a une largeur variable et son développement a été représenté à la fig. 5. L'ensemble de l'orifice 27, du canal 28 et de la fente 29 constitue le distributeur qui transmet au compartiment 20 une fraction variable de la dépression régnant dans la tubulure de mélange en aval de l'obturateur.
Selon la position de l'obturateur b, l'extrémité du canal 28 se trouve en regard d'une portion plus ou moins large de la fente 29, si bien que les sections relatives des passages reliant respectivement le compartiment 20 à la tubulure d'admission et à l'atmosphère varient en/fonction de l'ouverture de l'obturateur.
Lorsque l'obturateur occupe une position déterminée, la dépression transmise au compartiment 20 croît en même temps que le régime, et cette dépression prend une certaine valeur lorsque le régime atteint la valeur limite qu'il ne doit pas dépasser pour cette ouverture. La forme de la fente 29 est déterminée de manière que la dépression qui règne dans le compartiment 20 prenne la même valeur, quelle que soit l'ouverture de l'obturateur, lorsque le régime atteint sa valeur limite.
La tension du ressort 15 est réglée de manière à équilibrer exactement, pour le régime limite, l'action de cette dépression sur le volet 22 dont deux faces sont soumises respectivement à
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la pression atmosphérique et à ladite dépression.
La forme de la fente 29 sera déterminée expérimentale- ment. A titre d'indication, la largeur de la région de la fente qui se trouve en regard du. conduit 28 sera plus faible pour les grandes ouvertures de l'obturateur que pour les faibles ouvertures, puisque, pour un régime déterminé, la dépression qui règne en aval de l'obturateur est d'autant plus grande que l'obturateur est plus près de la position fermée.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant:
En marche normale, c'est-à-dire lorsque le régime est inférieur au régime limite, l'effort exercé sur le volet 22 par la dépression régnant dans le compartiment 20 est inférieur à la traction antagoniste du ressort 15. Ce ressort tend donc à ouvrir l'obturateur 5 et il maintient ainsi la vis 11 au contact du bord 13 de l'échancrure 10 portée par le levier de commande 8. L'ouverture de l'obturateur est ainsi réglée par le levier 8, c'est-à-dire par l'accélérateur.
Si le régime dépasse le régime limite, l'effort exercé par la dépression sur le volet 22 surpasse l'effort du ressort 15, et le volet 22 se déplace en entraînant avec lui l'obturateur 5 dans le sens de la fermeture, quelle que soit d'ailleurs la position occupée par le levier de commande des gaz 8. La quantité de mélange combustible délivrée au moteur est ainsi diminuée, et, par suite, le régime du moteur s'abaisse et retombe au-dessous du régime limite.
Les fige 6 et 7 représentent une variante du distributeur réglant la dépression transmise au compartiment 20. Selon cette variante, les canaux 27 et 28 et la fente 29 sont suppri- mée et sont remplacés par le conduit unique 30 reliant le oompartiment 20 à une chambre de répression 31. La chambre 31 est fermée par une plaque 32 fixée par des vis 33. Elle communique avec la tubulure d'admission 1 par des trous calibrés 34 dis-
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posés sur le parcours de la tranohe de l'obturateur 5. Le con- duit 35 et les orifices 36 représentent la sortie d'à oombusti- ble de ralenti, contrôlée à la manière usuelle par l'obturateur 5.
Pour une position déterminée de l'obturateur 5, une partie des orifices 34 se trouve en amot de l'obturateur 5, tandis que le reste de ces orifices se trouve en aval de l'obturateur.
La dépression qui règne dans la chambre 31 et qui est transmise au compartiment 20 par le conduit 30 est donc intermédiaire entre la dépression qui règne au-dessus de l'obturateur et la dépression qui règne au-dessous de celui-ci. Plus l'obtura- teur 5 est voisin de la position fermée, plus le nombre de trous 54 situés en amont de l'obturateur est grand et plus la fraction de la dépression régnant en aval de l'obturateur, transmise à la chambre 31, est petite. La place et la section des divers orifices 34 est déterminée de telle/sorte que la dé- pression régnant dans la chambre 31 prenne la même valeur lors- que le régime atteint le régime limite, quelle que soit l'ou- verture de l'obturateur. Le dispositif fonctionne alors de la même manière que celui qui a été représenté aux figs 1 à 5.
Dans le carburateur représenté à la fig. 8, le régula- teur commande la fermeture d'une entrée d'air reliée à la cuve à niveau constant. Sur la fig. 8, 37 représente la tubulure de mélange recevant l'air de la prise d'air 38 et le combusti- ble de la sortie de combustibl e 39. La sortie de combustible 39 est alimentée par la cuve à niveau constant 40 dans laquelle le combustible est maintenu au niveau X-X grâce à un flotteur 41, au moyen d'un mécanisme usuel qui n'a pas été représenté.
Un diffuseur 64 est disposé dans la chambre de mélange autour de la sortie de combustible 39. Le mélange combustible délivré au moteur est contrôlé par un obturateur 42 monté sur un axe 43. Le levier de commande des gaz 44 (accélérateur) est fixé sur l'axe 43 au moyen d'une goupille 45.
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Une chambre de dépression 46 est reliée par un conduit 47 et un/orlfice oalibré 48 avec la tubulure de mélange 37 en aval de l'obturateur 42. Le conduit 47 communique, en outre, avec la/tubulure 37 en amont de l'obturateur 42 par le conduit 49 et par la gorge 50 et la rainure longitudinale 51 creusées dans l'axe 43 de l'obturateur. La rainure 51 est pratiquée dans la région de l'axe 43 située au-dessous de l'obturateur.
La gorge 50 a une largeur variable. La fig. 9 représente la surface développée de l'axe 43. Sur cette figure, sont représentées la gorge de largeur vafiable 50, la rainure 51, et les traces 52 et 53, sur l'axe, de l'aile supérieure et de l'aile inférieure de l'obturateur 42. La forme de la gorge 50 est déterminée de telle sorte que la dépression transmise à la ohambre 46 prenne la même/valeur pour toutes les ouvertures de 1(obturateur lorsque le régime atteint sa valeur limite.
La chambre 46 pourrait inversement communiquer avec la région de la tubulure d'admission située en amont de l'obturateur par un orifice de section fixe, et avec la région de la tubulure d'admission située en aval de l'obturateur par une rainure de section variable et un passage pratiqués dans l'axe de l'obturateur, ce passage étant cette fois disposé dans la région de l'axe qui se trouve au-dessus de l'obturateur.
Dans la ohambre 46 glisse un piston 54 qui est normalement appliqué par un ressort 55 contre un épaulement 56 porté par la paroi de la chambre 46. Le ressort 55 est comprimé entre la face supérieure du piston 54 et le bouchon 57 qui ferme la chambre 46. La force du ressort 55 est déterminée de manière à équilibrer exaotement l'action qu'exerce sur le piston 54 la dépression transmise à la chambre 46 pour le régime limite. La force du ressort 55 peut d'ailleurs être remplacée par le poids du piston 54 lui-même, le ressort étant alors supprimé.
Le piston 54 porte à eon extrémité inférieure une tige
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58 terminée par une soupape 59 contrôlant un orifice 00. L'o- rifice 60 relie l'espace d'air 61 qui se trouve à la partie supérieure de la cuve 40, au-dessus du combustible, et l'espace annulaire 62 qui communique lui-même avec l'atmosphère par les orifices 63. L'espace 61 communique, en outre, avec la chambre de mélange par un orifice 65 percé dans la paroi de la cuve, une rainure 66 creusée dans la surface extérieure du diffuseur 64, et un orifice 67 débouchant au niveau de la sortie de combustible 39.
Le passage reliant l'espace 61 à la tubulure de mélange pourra avoir une section très faible par rapport au passage reliant ce même espace à l'atmosphère lorsque la soupape 59 est ouverte. De cette manière, la pression qui régnera dans l'espace 61 pendant la marche normale sera sensiblement égale à la pression atmosphérique. Au contraire, le passage de communication entre l'espace 61 et la tubulure de mélange pourra avoir une seotion suffisante pour influencer la pression qui règne en 61, de manière qu'en marche normale, il s'établisse à la manière connue, dans cet espace, une certaine dépression.) pres Le fonctionnement du dispositif est le suivant: .Un marche normale, la force du ressort 55 (ou le poids du piston 54) est supérieure à l'action de la dépression sur le' piston 54.
Ce piston est maintenu appliqué contre l'éppulement 56, La soupape 59 est ouverte. L'espace 61 de la cuve à niveau constant communique avec l'atmosphère par l'orifice 60, et le carburateur foncitonne à la manière habituelle. Si le régime dépasse le régime limite, la dépression qui s'exerce sur le piston 54 surpasse la force du ressort 55 (ou le poids du piston 54), et le piston 54 se soulève. La soupape 59 ferme l'orifice 60, si bien que l'espace 61 de la cuve à niveau constant ne communique plus avec l'atmosphère.
Par contre, il communique toujours avec la chambre de mélange par le passage
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65-66-67, si bien que la dépression au-dessus du niveau de combustible dans la cuve devient égale à la dépression qui N'exerce sur la sortie de combustible 39. Aucune différence de pression n'existant plus entre le combustible contenu dans la cuve et la sortie de combustible, le débit de combustible se trouve interrompu. Le moteur n'étant plus alimenté en combustible, ralentit, et le régime redescend au-dessous du régime limite.
Le carburateur représenté à la fig. 10 est une variante du carburateur représenté à la fig. 8, dans laquelle le régalateur, au lieu d'interrompre le débit en équilibrant les pressions s'exerçant respectivement sur le combustible de la cuve et sur la sortie de combustible, interrompt le débit en fermant une soupape contrôlant un orifice placé sur le parcours du combustible.
Sur la fig. 10, l'alimentation en combustible de la sortie de combustible 39 a lieu par les orifices 90 et 99 et par le conduit 68. L'orifice 99 est contrôlé par une soupape 69 dont la tige 70 traverse un guidage 71. Un léger ressort 72, oomprimé entre un épaulement 73 porté par la cuve et une collerette 74 montée sur la tige 70, tend à maintenir ouverte la soupape 69. L'extrémité supérieure 75 de la tige de soupape 70 traverse un orifice 76 percé dans le couvercle de la cuve et reliant oelle-ci à l'atmosphère.
Le piston 54 du carburateur représenté à la fig. 8 est remplacé par un piston 77 portant à sa partie inférieure une tête 78. Le piston 77 se ment dans une chambre 46 à laquelle est transmise une dépression par un dispositif identique à celui qui a été représenté à la fig. 8. Un levier 80, pivotant autour de l'axe 81, se termine à l'une de ses extrémités par une fourchette 82 dans laquelle s'engage la tête 78 portée par le piston 77. L'extrémité opposée 83 du levier 80 est en con-
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tact avec l'extrémité supérieure 75 de la tige de soupape 70.
En marche normale, la soupape 69 est levée. Si le ré- gime dépasse la valeur limite, la dépression dans la chambre
46 fait monter le piston 77 contre la résistance du ressort 65 qui charge ce piston. Le piston provoque la fermeture de la soupape 69 par l'intermédiaire de la tête 78, du levier 80, et de la tige 70. L'alimentation en combustible est ainsi inter- rompue.
Le carburateur représenté à la fig. 11 comprend une cuve à niveau constant 84 appliquée par sa face supérieure con- tre le couvercle de cave 85 solidaire du corps du carburateur, et appliquée latéralement par une face verticale contre la paroi extérieure du corps du carburateur. Sur la cuve est fixée ' une pièce 86 qui traverse une échancrure 87 pratiquée dans la paroi du corps du carburateur. Dans la pièce 86 est percée la sortie de combustible 88 qui reçoit le combustible du calibrage 89 et du conduit d'amenée 90. Dans la paroi de la cuve est ménagée une cavité 91 formant puits et communiquant avec l'air de la cuve par un passage 92.
Des canaux calibrés 93, situés à différente niveaux, relient le puits 91 au conduit 90 et ali- mententeir d'émulsion la sortie de combustible 88, ce qui as- sure l'automaticité du carburateur à la manière conne.
La sortie de combustible 88 peut, en outre, communiquer par un conduit 97 avec des orifices d'entrée d'air 96. Le conduit 97 est contrôlé par une soupape 94 portée par un piston 95 qui se déplace dans une chambre 46 à laquelle est transmise une dépression par un dispositif identique à celui qui a été représenté aux figs 8 et 10.
En marche normale, le ressort 55, qui charge le piston 95, applique la soupape 94 sur son siège, le conduit 97 est fermé lt le carburateur fonctionne normalement à la manière connue. Si le régime dépasse le régime limite, le piston 95
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et la soupape 94 se lèvent sous l'effet de la dépression transmise à la chambre 46, et la sortie de combustible 88 se trouve alimentée librement en air par les orifices 96 et le conduit 97. Le combustible cesse d'être aspiré par le conduit 90 et la sortie de combustible 88 ne délivre plus que de l'air pur au moteur. Le régime baisse alors et redescend au-dessous du régime limite.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés. Notamment, dans chacun de ces modes de réalisation, le distributeur qui règle la dépression transmise à la chambre de dépression pourra être remplacé par 1'un quelconque des distributeurs représentés en liaison avec un autre mode de réalisation, ou par tout autre distributeur de type connu.
Les pistons peuvent également être remplacés par des membranes.
De plus, l'invention est applicable à tous les types de carburateurs. Les carburateurs qui ont été représentés oomportent une cuve à niveau constant, mais, par exemple, les modes de réalisation déorits en liaison avec les figs 1 à 5, 10, ou 11 sont évidemment applicables à des carburateurs sans cuve à niveau constant. De même, bien que, suivant la pratique la plus courante, l'obturateur ait été représenté en aval de la sortie de combustible, l'invention est applicable sans modification aux carburateurs dans lesquels l'obturateur est placé sur l'air, en amont de la sortie de combustible.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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SOCIETE GENERALE DES O. ARBURATEURS ZENITH.
The present application relates to carburettors for internal combustion engines, and it oonoerne more particularly a regulating device powered by the vacuum which prevails in the intake manifold of the engine, to control the interruption of the normal operation of the carburetor when the engine speed exceeds a certain value.
The regulator which is the subject of the invention is intended to dispense with the use of a centrifugal regulator, actuating a shutter controlling the admission of the fuel mixture to the engine, according to the current practice of engines comprising a speed limiter device. .
When it is desired to effectively limit the speed of an engine, it is necessary that the speed limiter device operate not only when the shutter of the carburetor is wide open, but also when the shutter of the carburetor.
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rateur is partially closed, or even totally closed, that is to say that the regulation must interfer as well with the average loads, or. even when idling, only at full load.
. The regulator which is the subject of the invention essentially comprises a chamber having a movable wall element (piston, membrane, flap or other) connected to the member to be controlled which interrupts the normal operation of the carburetor when the device comes into action. . To said chamber is transmitted a charge of the vacuum prevailing in the engine intake pipe, downstream of the carburetor shutter. The fraction of vacuum transmitted is variable depending on the opening of the shutter, and this variation is obtained by means of a distributor actuated by the shutter and interposed between said chamber and the intake manifold;
for example, the chamber has two passages, one of which connects it to the intake manifold, downstream of the shutter, while the other connects it either to the intake manifold upstream of the shutter, or to the atmosphere. The distributor varies the fraction of vacuum transmitted by modifying the relative sections of said passages as a function of the opening of the shutter. The distributor can also consist of the shutter itself controlling passages made in the wall of the intake manifold in the vicinity of the edge of the shutter.
For each position of the shutter, the speed that the motor must not exceed is known in advance. This speed limit can be the same for all the openings, or be variable with the opening; it is in fact possible to admit a higher speed limit when the motor load is low, that is to say when the shutter is partially or totally closed. The distributor will be established in such a way
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that the vacuum transmitted to the chamber takes the same value, whatever the opening of the shutter, when the speed reaches the limit value imposed for the corresponding opening.
The movable wall of the chamber can move under the influence of the vacuum in the chamber against a resistance created, for example, by a spring or by a weight and balancing the action of the vacuum when the latter has the pressure. value that corresponds to the limit speed. For a given opening of the shutter, the depression transmitted to the chamber obviously increases with the speed.
As long as the speed is below the limit speed, the action of the resistance takes precedence over the action of the vacuum, and the carburettor operates normally; if the speed exceeds the limit value imposed, it is the negative pressure which becomes preponderant over the resistance, and the movable wall moves under the influence of this negative pressure and actuates the member for interrupting normal operation which is for it. connected, which has the effect of bringing the speed down within the permitted limits.
The main object of the invention is the automatic control device which has just been described, and which will be designated below by “regulator”, independently of the type of the device for interrupting operation. normal which is actuated by said regulator, and the invention may be. applied to the automatic control of an interrupting device. undetermined normal operation, which everyone can choose at will.
Nevertheless, the invention includes certain preferred embodiments which specify the nature of the control to interrupt normal operation.
In one embodiment, the regulator controls the closing of the carburetor shutter. The resistance that
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opposes the movements of the movable wall of the regulator tube under the influence of the vacuum in this chamber, tends to return, in the open position, the shutter which is connected to said movable wall.
The accelerator positively causes the shutter to close, but has no action on its opening; in normal operation, therefore the accelerator which limits the opening of the shutter, but if the speed reaches an excessive value, the depression exerted in the regulator chamber exceeds the action of the resistor. - tance, and the pardi mobile moves under the influence of this depression by driving the shutter in the direction of closure.
In another embodiment applicable to car-; burateurs comprising a tank. constant level, the regulator controls an orifice which supplies air to the upper part of the tank of the carburetor, this tank being, moreover, connected to the intake manifold. When the speed reaches an excessive value, the regulator closes said orifice, and the fuel in the tank is subjected to the vacuum prevailing in the intake manifold. The fuel supply is thus interrupted,
In another embodiment, the regulator controls a valve interrupting the supply of fuel to the mixture chamber of the carburetor.
Finally, in a last embodiment, the regulator controls a valve controlling an air passage connected to the fuel outlet, which delivers the normal operating fuel into the mixing chamber of the carburetor. When the speed reaches an exoessive value, the regulator causes the opening of this valve, so that the fuel outlet is supplied exclusively with air, the jet or the jets of the carburetor being deactivated.
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The description which will follow with regard to the appended drawing given by way of example will make it clear how the invention can be implemented.
FIG. 1 shows, in elevation, an embodiment of the invention, in which the regulator controls the closing of the shutter of the carburetor.
Fig. 2 shows a side view of the device shown in FIG, 1.
Figs 3 and 4 show sections on 3-3 and 4-4 of the device shown in Figs 1 and 2.
Fig. 5 shows the development of a detail of the device shown in Figs 1 and 2.
Figs 6 and 7 show, in section, two parts of a particular dispenser according to the invention.
Fig 8 shows, in longitudinal section, an embodiment of the invention, in which the regulator controls the supply of air to the tank at constant level of the carburetor.
Fig. 9 shows the development of a detail of FIG. 8.
Fig. 10 shows, in longitudinal section, an embodiment of the invention, in which the regulator controls the fuel supply to the engine.
Fig. 11 shows, in longitudinal section, an embodiment of the invention, in which the regulator controls an air passage connected to the fuel outlet supplying the intake manifold of the engine.
The carburetor shown in Figs 1 to 5 comprises, in the usual manner, a mixing pipe 1 receiving air from an air intake 2 and fuel from a fuel outlet 3, a constant level tank 4 details of which have not been shown, a shutter 5 controlling the mixing pipe 1
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and, in general, all the usual components that a carburetor usually comprises, such as idling devices or the like.
The shutter 5 is mounted on an axis 6 to which it is fixed by a screw 7. On the axis 6 is mounted the throttle control lever 8, The lever 8 is connected to the accelerator control, not shown. The cylindrical part 9 of the lever 8 is journaled on the axis 6 and has a notch 10 in which a screw 11 screwed in the axis 6 can move. The shutter 5, integral with the axis 6, can thus move in the direction of closing indicated by arrow 12, independently of lever 8. On the other hand, if lever 8 is moved in the direction of arrow 12, that is to say in the direction of closing of the shutter 5 , it drives the axis 6 and the shutter 5 with it, thanks to the edge 13 of the notch 10 which attacks the life 11.
The end 14 of the pin 6 is fixed to one of the ends of a spiral spring. 15 by means of a screw 16. The other end of the spring 15 is fixed at 17 to the body of the carburetor by means of a screw 18. The spring 15 tends to operate the axis 6 and 1 (shutter 5 in the direction opening, so that the screw 11 is normally kept in contact with the edge 13 and that the shutter 5 normally follows the movements of the control lever 8.
The body of the carburettor carries a chamber i9 having the shape of a circular sector and divided into two compartments 20 and 21 by a shutter 22. The axis 23 of the shutter 28 is mounted on the axis 6 of the shutter, of which it is made integral by two flats carried by the axis 6. The chamber 19 is closed by a plate 24 held by two screws 25. The shutter 22 is mounted in the chamber 19 so as to ensure at least approximate sealing between the two compartments 20 and 21. The
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contact between the shutter 22 and the walls of the chamber 19 may be a metal-to-metal contact, but, preferably, the shutter 22 will be lined with leather to improve the seal.
The compartment 21 communicates with the atmosphere through an orifice 26, while the compartment 20 communicates with the mixing pipe 1, downstream of the shutter 5, through an orifice 27. The compartment 20 also communicates with the atmosphere by a channel 28 pierced in the concentric axes 6 and 23 of the shutter 5 and of the shutter 22, and by a slot 29 made in the cylindrical part of the wall of the chamber 19 in which the pin 23 journals. The slot 29 has a variable width and its development has been shown in FIG. 5. The whole of the orifice 27, the channel 28 and the slot 29 constitutes the distributor which transmits to the compartment 20 a variable fraction of the vacuum prevailing in the mixing pipe downstream of the shutter.
Depending on the position of the shutter b, the end of the channel 28 is located opposite a more or less wide portion of the slot 29, so that the relative sections of the passages respectively connecting the compartment 20 to the tubing of intake and atmosphere vary depending on the opening of the shutter.
When the shutter occupies a determined position, the negative pressure transmitted to the compartment 20 increases at the same time as the speed, and this negative pressure takes a certain value when the speed reaches the limit value that it must not exceed for this opening. The shape of the slot 29 is determined in such a way that the negative pressure prevailing in the compartment 20 takes the same value, whatever the opening of the shutter, when the speed reaches its limit value.
The tension of the spring 15 is adjusted so as to balance exactly, for the limit speed, the action of this depression on the shutter 22, two faces of which are respectively subjected to
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atmospheric pressure and said depression.
The shape of the slit 29 will be determined experimentally. As an indication, the width of the region of the slit which lies opposite the. duct 28 will be weaker for the large openings of the shutter than for the small openings, since, for a determined speed, the depression which prevails downstream of the shutter is all the greater as the shutter is closer to the closed position.
The operation of the device is as follows:
In normal operation, that is to say when the speed is below the limit speed, the force exerted on the flap 22 by the negative pressure prevailing in the compartment 20 is less than the antagonistic traction of the spring 15. This spring therefore tends to open the shutter 5 and it thus maintains the screw 11 in contact with the edge 13 of the notch 10 carried by the control lever 8. The opening of the shutter is thus regulated by the lever 8, that is, ie by the accelerator.
If the speed exceeds the limit speed, the force exerted by the vacuum on the shutter 22 exceeds the force of the spring 15, and the shutter 22 moves by bringing with it the shutter 5 in the closing direction, whatever or moreover the position occupied by the throttle control lever 8. The quantity of fuel mixture delivered to the engine is thus reduced, and, as a result, the engine speed drops and falls below the limit speed.
The pins 6 and 7 represent a variant of the distributor regulating the depression transmitted to the compartment 20. According to this variant, the channels 27 and 28 and the slot 29 are omitted and are replaced by the single duct 30 connecting the compartment 20 to a chamber. repression 31. The chamber 31 is closed by a plate 32 fixed by screws 33. It communicates with the intake manifold 1 by calibrated holes 34 dis-
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placed on the path of the shutter tranohe 5. The duct 35 and the orifices 36 represent the output of the idling fuel, controlled in the usual manner by the shutter 5.
For a determined position of the shutter 5, a part of the orifices 34 is located in front of the shutter 5, while the rest of these orifices is located downstream of the shutter.
The negative pressure which reigns in the chamber 31 and which is transmitted to the compartment 20 by the duct 30 is therefore intermediate between the negative pressure which reigns above the shutter and the negative pressure which reigns below the latter. The closer the shutter 5 is to the closed position, the greater the number of holes 54 located upstream of the shutter and the greater the fraction of the vacuum prevailing downstream of the shutter, transmitted to the chamber 31, is small. The position and the section of the various orifices 34 is determined so that the pressure prevailing in the chamber 31 takes the same value when the speed reaches the limit speed, regardless of the opening of the chamber. shutter. The device then operates in the same way as that shown in Figs 1 to 5.
In the carburetor shown in fig. 8, the regulator controls the closing of an air inlet connected to the constant level tank. In fig. 8, 37 shows the mixing pipe receiving the air from the air intake 38 and the fuel from the fuel outlet 39. The fuel outlet 39 is supplied by the constant level vessel 40 in which the fuel is maintained at level XX thanks to a float 41, by means of a usual mechanism which has not been shown.
A diffuser 64 is disposed in the mixing chamber around the fuel outlet 39. The fuel mixture delivered to the engine is controlled by a shutter 42 mounted on a shaft 43. The throttle control lever 44 (accelerator) is attached to the engine. 'axis 43 by means of a pin 45.
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A vacuum chamber 46 is connected by a conduit 47 and a / orlfice oalibré 48 with the mixing pipe 37 downstream of the shutter 42. The conduit 47 also communicates with the / pipe 37 upstream of the shutter 42 by the duct 49 and by the groove 50 and the longitudinal groove 51 hollowed out in the axis 43 of the shutter. The groove 51 is made in the region of the axis 43 located below the shutter.
The groove 50 has a variable width. Fig. 9 represents the developed surface of the axis 43. In this figure are represented the groove of vafiable width 50, the groove 51, and the traces 52 and 53, on the axis, of the upper wing and of the wing lower of the shutter 42. The shape of the groove 50 is determined such that the depression transmitted to the chamber 46 takes the same / value for all the openings of 1 (shutter when the speed reaches its limit value.
The chamber 46 could conversely communicate with the region of the intake manifold situated upstream of the shutter by an orifice of fixed section, and with the region of the intake manifold situated downstream of the shutter by a groove of variable section and a passage made in the axis of the shutter, this passage being this time disposed in the region of the axis which is located above the shutter.
In the chamber 46 slides a piston 54 which is normally applied by a spring 55 against a shoulder 56 carried by the wall of the chamber 46. The spring 55 is compressed between the upper face of the piston 54 and the plug 57 which closes the chamber 46. The force of the spring 55 is determined so as to exactly balance the action exerted on the piston 54 by the vacuum transmitted to the chamber 46 for the limit speed. The force of the spring 55 can moreover be replaced by the weight of the piston 54 itself, the spring then being eliminated.
The piston 54 carries at its lower end a rod
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58 terminated by a valve 59 controlling an orifice 00. The orifice 60 connects the air space 61 which is located at the top of the tank 40, above the fuel, and the annular space 62 which itself communicates with the atmosphere through the orifices 63. The space 61 also communicates with the mixing chamber through an orifice 65 drilled in the wall of the tank, a groove 66 cut into the outer surface of the diffuser 64 , and an orifice 67 opening out at the fuel outlet 39.
The passage connecting the space 61 to the mixing pipe may have a very small cross section compared to the passage connecting this same space to the atmosphere when the valve 59 is open. In this way, the pressure which will prevail in space 61 during normal operation will be substantially equal to atmospheric pressure. On the contrary, the communication passage between the space 61 and the mixing pipe may have a sufficient seotion to influence the pressure which reigns in 61, so that in normal operation, it is established in the known manner, in this space, some depression.) near The operation of the device is as follows:. A normal operation, the force of the spring 55 (or the weight of the piston 54) is greater than the action of the vacuum on the 'piston 54.
This piston is kept pressed against the thrust 56, the valve 59 is open. The space 61 of the constant level vessel communicates with the atmosphere through port 60, and the carburetor operates in the usual manner. If the speed exceeds the limit speed, the vacuum exerted on the piston 54 exceeds the force of the spring 55 (or the weight of the piston 54), and the piston 54 is raised. The valve 59 closes the orifice 60, so that the space 61 of the constant level tank no longer communicates with the atmosphere.
On the other hand, it always communicates with the mixing chamber through the passage
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65-66-67, so that the depression above the fuel level in the tank becomes equal to the negative pressure which does not exert on the fuel outlet 39. No pressure difference no longer existing between the fuel contained in the tank and the fuel outlet, the fuel flow is interrupted. As the engine is no longer supplied with fuel, it slows down and the speed drops below the limit speed.
The carburetor shown in fig. 10 is a variant of the carburetor shown in FIG. 8, in which the regulator, instead of interrupting the flow by balancing the pressures exerted respectively on the fuel in the tank and on the fuel outlet, interrupts the flow by closing a valve controlling an orifice placed on the path of the combustible.
In fig. 10, the fuel supply to the fuel outlet 39 takes place through the orifices 90 and 99 and through the conduit 68. The orifice 99 is controlled by a valve 69 whose rod 70 passes through a guide 71. A slight spring 72 , compressed between a shoulder 73 carried by the tank and a flange 74 mounted on the rod 70, tends to keep the valve 69 open. The upper end 75 of the valve rod 70 passes through an orifice 76 drilled in the lid of the tank and connecting it to the atmosphere.
The piston 54 of the carburetor shown in FIG. 8 is replaced by a piston 77 carrying at its lower part a head 78. The piston 77 lies in a chamber 46 to which a vacuum is transmitted by a device identical to that which has been shown in FIG. 8. A lever 80, pivoting about the axis 81, ends at one of its ends with a fork 82 in which engages the head 78 carried by the piston 77. The opposite end 83 of the lever 80 is in con-
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tact with the upper end 75 of the valve stem 70.
In normal operation, the valve 69 is raised. If the speed exceeds the limit value, the vacuum in the chamber
46 causes piston 77 to rise against the resistance of spring 65 which loads this piston. The piston causes the valve 69 to close via the head 78, the lever 80, and the rod 70. The fuel supply is thus interrupted.
The carburetor shown in fig. 11 comprises a constant level vessel 84 applied by its upper face against the cellar cover 85 integral with the body of the carburetor, and applied laterally by a vertical face against the outer wall of the body of the carburetor. On the vessel is fixed a part 86 which passes through a notch 87 made in the wall of the body of the carburetor. In the part 86 is pierced the fuel outlet 88 which receives the fuel from the calibration 89 and from the supply duct 90. In the wall of the vessel is formed a cavity 91 forming a well and communicating with the air in the vessel by a passage 92.
Calibrated channels 93, located at different levels, connect the well 91 to the conduit 90 and supply emulsion to the fuel outlet 88, which ensures the automaticity of the carburetor in the conventional manner.
The fuel outlet 88 can furthermore communicate via a duct 97 with air inlet orifices 96. The duct 97 is controlled by a valve 94 carried by a piston 95 which moves in a chamber 46 in which is transmitted a vacuum by a device identical to that shown in Figs 8 and 10.
In normal operation, the spring 55, which loads the piston 95, applies the valve 94 to its seat, the duct 97 is closed and the carburetor operates normally in the known manner. If the speed exceeds the limit speed, the piston 95
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and the valve 94 rise under the effect of the vacuum transmitted to the chamber 46, and the fuel outlet 88 is freely supplied with air through the orifices 96 and the duct 97. The fuel ceases to be sucked through the duct. 90 and the fuel outlet 88 now only delivers clean air to the engine. The speed then drops and goes back below the limit speed.
The invention is not limited to the embodiments shown. In particular, in each of these embodiments, the distributor which regulates the vacuum transmitted to the vacuum chamber may be replaced by any of the distributors shown in connection with another embodiment, or by any other distributor of known type. .
The pistons can also be replaced by membranes.
In addition, the invention is applicable to all types of carburetors. The carburettors which have been shown oomport a vessel at constant level, but, for example, the embodiments deorits in connection with Figs 1 to 5, 10, or 11 are obviously applicable to carburettors without a vessel at constant level. Likewise, although, according to the most common practice, the shutter has been shown downstream of the fuel outlet, the invention is applicable without modification to carburetors in which the shutter is placed on the air, upstream. from the fuel outlet.
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