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CARBURATEUR POUR COMBUSTIBLES LIQUIDES.
La présente invention se rapporte à un appareil carbura- teur pour combustibles liquides spécialement destiné à, l'ali- mentation des moteurs à, combustion interne et à explosions.
Dans les appareils de ce genre,il est indispensable,en vue de l'économie de consommation du combustible,de réaliser entre autres les trois conditions suivantes : a) une proportion constante entre les quantités de com- bustible et d'air admis aux moteurs; b) une homogénéité parfaite de l'émulsion de ces deux fluides ; c)une division aussi considérable que possible du com- bustible afin de réaliser un contact étendu entre celui-ci et l'air ou le comburant qui le véhicule.
Pour satisfaire à ces conditions,différents dispositifs ont été imaginés,mais aucun n'est parvenu à atteindre ces buts d'une façon parfaite ou sans complications mécaniques des ap- pareils réalisés.
Les carburateurs,actuellement existants,comportent tous un où plusieurs gicleurs ou orifices de passage d'essence dé-
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bouchant directement à l'intérieur d'un canal ou buse,générale- ment dénommé diffuseur, qui d'un côté communique avec l'air li- breet de l'autre côté avec les cylindres ..L'essence affluant au gicleur est aspirée en même temps que l'air par la dépres- sion créée dans les cylindres.
C'est le fonctionnement-type des carburateurs à dépres- sion dans lesquels une grande quantité d'air passe " à côté" du gicleur sans influencer celui-ci.Seule la veine centrale en- traîne le combustible qui se répartit plus loin dans la tuyau- terie d'aspiration et qui, grâce à des remous toujours existants se divise d'une façon quelconque dans le comburant,donnant lieu à une émulsion imparfaitement homogène et saturée d'une vapeur inégalement dense.
Une telle solution peut convenir pour un régime donné,,bien que l'économie résultant d'une division parfaite ne soit pas atteinte.Mais en outre la dépression créée dans le cylindre a- git différemment sur l'air et sur l'essence par suite de leur différence de densité, et suivant la vitesse du moteur la propor- tion du mélange varie.Ainsi aux petites allures la succion agi- ra davantage sur l'air que sur l'essence,la vitesse de l'air n'étant pas suffisante pour entrainer celle-ci en quantité suf- fisante et aux grande allures ce sera l'inverse.- D'où pour un gicleur moyen insuffisance d'essence combustible aux petites vitesses et gaspillage aux grandes vitesses.
On peut représenter les variations du rapport essence/air suivant le régime ou nombre de tours par la aurbe A de'la fig.I du dessin annexé à ce mémoire.Comme on le voit ce rapport aug- mente avec le nombre de tours et montre la nécessité de faire appel à des principes correcteurs qui ramèneront la courbe de carburation à une droite parallèle à l'axe des régimes:ce sera la droite B de fig.I,qui représente une proportion constante à toutes les vitesses.
Les principes correcteurs qui ont été utilisés sont les suivants:
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et.) a) air additionnel aux grandes vitesses(principe diffici- le à réaliser d'une façon automatique); b) débit d'essence réglé par l'orifice variable du gicleur (comporte une complication mécanique);
c)correction du débit d'essence grâce à un diffuseur oom- portant à sa partie inférieure un gicleur principal et à sa par- tie supérieure un gicleur de ralenti.-Dans ce cas le gicleur principal ne fonctionne pas aux petites allures,mais augmente de débit aux grandes allures;le petit gicleur a la même.tendance mais ne peut suivre par suite de l'abaissement du niveau d'es- sence et de l'insuffisance de sa section aux grandes allures. d) adjonction au premier gicleur d'un gicleur auxiliaire dont le débit constant sera prépondérant aux petites vitesses, insignifiant aux grandes et dont la courbe de carburation C ve- nant à. se superposer à la courbe D du gioleur principal donnera la courbe E,du diagramme représenté en Fig.2.
Dans le carburateur faisant l'objet de la présenta inven- tion, les corrections résultent de l'application d'un principe nouveau comme il sera substantiellement décrit plus loin.
Dans les carburateurs actuellement existants,l'homogénéité du mélange est difficilement obtenu parce que les gicleurs sont situés"dans"le courant d'air principal d'alimentation et ne dé- bouchent dans ce courant que par " un ou plusieurs points situés aux environs de l'axe de ce courant ou plus rarement en quelques points de sa périphérie.-De plus au moment où l'essence vient en contact avec le courant d'air principal,elle est sous sa for- . me fluide.C'est le courant principal qui est obligé de la divi- ser.Il ne pourrait le faire d'une façon idéale par suite de sa trop grande étendue par rapport aux orifices d'essence.
En d'autres termes, la veine d'air qui heurte le filet d' essence n'est qu'une partie du courant principal et la masse de cette veine n'étant pas oonsidérable,le choc qui produit la di- vision ou la pulvérisation est d'une efficacité réduite.
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Le combustible est entrainé en gouttelettes au lieu d'être entrainé sous forme de brouillard. Ces gouttelettes en heurtant les parties solides des tuyauteries s'y précipitent ou si elles arrivent au cylindre s'y allument difficilement et brûlent en en retard au diagramme.
Pour éviter cet inconvénient, on a, dans le but d'augmenter 1' homogénéité du mélange ou de l'émulsion,provoqué des remous ou brassagâs, mais ce moyen cause des pertes de charge préjudicia- bles et est d'une efficacité douteuse par suite du phénomène de précipitation au contact des parois,Ce phénomène de précipitation est très réel et trouve son application par exemple dans les ap- pareils de badigeonnage fonctionnant à l'air soufflé ou détendu.
Lorn a aussi eu recoursà de multiples diffusions, mais on est as- sez rapidement arrêté dans cette voie par la difficulté de cons- truction des gicleurs à petits débits.
Ces multiples diffusions ou multiples giclages ont tou- jours été réalisés " dans " le courant d'air principal, lequel a parfois été divisé à cet effet.L'on a aussi eu recours à des chi- canages ou divisions d'air de carburation agissant sur un gicleur unique débouchant dans le courant d'air principal.Ce dispositif peut augmenter le degré de pulvérisation du combustible,mais n' évite pas totalement l'inconstance du rapport de carburation.
Dans le carburateur faisant l'objet de la présente inven- tion la réalisation de l'homogénéité est basée sur l'application d'un principe nouveau, qui sera décrit plus loin et grâce auquel dès l'entrée du carburateur, on réalise une émulsion parfaite de l'air et d'une vapeur très divisée d'essence se combinant au cou- rant d'air principal par de nombreux et larges contacts;mais ce n'est pas le courant d'air principal qui provoque la pulvérisa- tion du combustible,car celle-ci est obtenue par une disposition spéciale du gicleur,comme il sera substantiellement décrit plus loin.
Il est un fait connu que quand,pour une cause quelconque,la vitesse de l'air croit dans la buse d'aspiration,la dépression au
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au droit du gicleur devient plus grande et le débit de l'essen- ce croit.Or comme le gicleur est généralement situé dans l'axe du courant et qomme à cet endroit la veine centrale augmente de vitesse plus rapidement que les veines périphériques,qui sont freinées par les parois et par le rétrécissement du diffuseur, il y a là également une cause pour laquelle le débit du gicleur augmente plus rapidement que le débit d'air total passant dans la buse.
Il y a des circonstances où cet inconvénient est aggravé, par exemple quand l'air est peu dense par suite d'augmentation de la température ou de son altitude.
Si donc la division proprement dite de l'essence combusti- ble pouvait se faire d'une façon indépendante du conurant d'air principal,soit par exemple dans un courant d'air auxiliaire af- fluent du courant principal et dont la vitesse variant dans le même sens que oelle du courant principal,augmenterait toutefois moins vite que cette dernière,il va de soi que le débit d'essen- ce augmenterait moins vite que dans le cas de carburateurs or- dinaires,et il devient possible par des proprotions convenables entre les variations du courant principal et du courant auxi- liaire de réaliser la constance du dosage,oest à dire du rap- port air/essence.
La division ou pulvérisation de l'essence s'étant ainsi effectuée en dehors du courant d'air principal,l'on peut amener le brouillard d'essence ainsi réalisé en contact avec le oou- rant d'air principal en des parties choisies de celui-ci ,par exemple en son centre ou en sa périphérie.
Dans cette dernière éventualité,les veines périphériques étant freinées par rapport aux veines centrales,l'effet retarda- teur qui en résulte contribue encore à maintenir la constance du dosage,si la vitesse du moteur augmente.
En outre l'air de contact entre l'essenoe'pulvérisée et l'air principal peut être très grande,ce qui facilite la diffu- sion finale et contribue à réaliser une émulsion parfaitement . homogène.La pulvérisation de l'essence peut être obtenue par
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différents moyens.
En appliquant les principes qui viennent d'être exposés, l'on est conduit à une construction très simple schématique- ment représentée en Fig.3 le courant principal I reçoit le courant affluent 2 produit par un gicleur 3 plongeant dans la cuve à niveau constant 4.L'aspiration se produit dans le sens des flèches Y et Y' et la quantité d'air carburé qui passe en
6 est proportionnelle à la vitesse d'aspiration et réglée par le volet 7.Pour une vitesse d'aspiration donnée, le régime s'é- tablit et l'air aspiré en Y' pulvérise l'essence sortant du gicleur 3 formant avec elle une première émulsion laquelle entrainée par le courant d'air passant en 1 s'y répand et s' .
émulsionne de nouveau dans le courant d'air principal, réali- sant ainsi un mélange très homogène en 6.La veine centrale 8 possède une vitesse supérieure à celle des veines périphériques
9 et la vitesse en 2 est fonction de celle en 9 et mains gran- de que celle-ci;elle dépend d'a.illeurs de l'angle d'entrée de la veine 2 dans la veine 9 et aussi des pertes de charge en 2.
Si maintenant la vitesse en 6 augmente,celle de la vei- ne 8 augmente plus vite que celle± des veines 9,et cette der- nière augmente plus vite que celle de la veine 2.Il y a donc un retard dans le ocurant auxilliare de diffusion ou de pulvé- risation,contrairement au cas des carburateurs ordinaires où ce courant formant la veine oentrale est accéléré par rapport à l'ensemble.
Si nous représentons par rapport à un axe de régimes ou de nombre de tours,la quantité d'air passant en 6,par une cour- be bd et la quantité d'essence passant en 2 par une courbe b'd' nous pouvons figurer le rapport des ordonnées de ces courbes en ef et la réalisation peut être telle que ce rapport est constant de telle façon quexab' - cd/cd etc ...... ab cd
Pour pulvériser l'essence,on peut utiliser l'entrainement à l'aide d'air ou de gaz aspiré,ou à l'aide d'air ou de gaz so flé,soit par pression sur le liquide,soit par pulvérisation
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mécanique,soit par vaporisation thermique,etc.
Les figures 5 à II du dessin annexé à ce mémoire mon- trent à titre d'exemple,une forme d'exécution du carburateur construit suivant l'invention, ainsi que deux variantes de con- struction respectivement du gicleur et du diffuseur.
Dans ces dessins, Fig.5 est une coupe transversale du carburateur,
Fig.6 est une coupe longitudinale,
Fig.7 est une vue en plan,
Fig.8 est une coupe dans le gicleur de ralenti,
Fig.9 est une coupe du filtre d'essenoe,.
Fig.IO montra une variante de construction de la bu- se dans laquelle espire le moteur,
Fig.11 montre une variante de construction du gicleur principal.
Dans la cuve essence 4 plonge le gicleur 3 présen- tant à sa base un trou calibré I3.A sa partie supérieure le gicleur 3 débouche dans le conduit affluent 2,lequel se termi- ne à la périphérie d'une chambre annulaire 15 ménagée extérieu- rement à la buse ou diffuseur 16.Celui-ci est monté comme d'ha- bitude dans le conduit principal 1 et est percé de trous 17 qui mettent en communication le conduit 2 aveo le conduit I.
Du côté 6 de l'aspiration du moteur,le conduit 1 peut avoir sa section plus ou moins réduite par le volet 7,tandis que du côté de l'arrivée d'air on a disposé un volet de réglage 18,lequel peut être employé ou non en conjonction avec le volet7, 1 L'essence arrivé dans la cuve 4 par le filtre 10 (Fig.
4), puis par le pointeau II,lequel est sous la dépendance du flotteur 12.ous l'action de l'aspiration du moteur,l'essenoe monte dans le gicleur 3 par le trou 13 et elle est pulvérisée en 14,où elle s'émulsionne à l'air arrivant par l'orifice 5 sui- vant la flèche X.Cette peemière émulsion est entrainée dans la chambre annulaire 15 de la buse 16,elle passe par les différents trous 17 au travers desquels elle prend contact avec le cou-.'
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rant d'air principal venant du conduit I,en plusieurs points, et dans le cas présent,par sa périphérie.
Conjointement au gicleur 3,on peut utiliser un disposi- tif de ralenti tel que I9,Fig.7.0n peut amplifier l'effet re- tardateur en utilisant une buse spéciale telle que celle repré sentée en Fig.IO,où entre la buse ou diffuseur 16 et la paroi interne du conduit 1 on a prévu un passage ou une couronne 20 que traverse le mélange d'essence et d'air.L'avancement de ce mélange est retardé par le bossage extérieur 21 formé par le conduit 1 au-delà du diffuseur 16'.Au lieu d'un renflement,on pourrait éventuellement utiliser un rétrécissement dans le courant d'air principal et dans le courant affluent.
comme il a été dit, on peut utiliser pour obtenir le ré- sultat désiré de nombreuses variantes de construction, ainsi le point d'entrée de l'émulsion primitive dans le courant d'air principal peut être choisi indifféremment devant ou derrière le volet 7,au/gré de l'expérience.Le courant d'air principal peut lui-même être constitué par des courants multiples se rencon- trant à des angles quelconques.De même les courants affluents ou de diffusion peuvent être multiples et rencontrer le cou- rant principal suivant des angles différents.
D'autre part les buses ou diffuseurs insérés dans le courant d'air principal ou éventuellement dans les courants affluents peuvent présenter des formes spéciales amplifiant les effets retardateurs sur le débit de l'essence,par suite de la séparation des veines centrales et des veines périphériques et d'un meilleur freinage de ces derniers.
Enfin en appliquant toujours le même principe décrit, notamment le tempérament du débit d'essence aux grandes allures par suite de l'admission de l'essence émulsionnée dans les vei- . nes périphériques freinées du courant principal,on peut, dans le but de réaliser une meilleure émulsion d'air et d'essence, faire une admission périphérique d'air dans le jet même du gi- cleur. A cet effet des filets d'air émulsionnant sont admis dans le conduit du gicleur périphériquement a celui-ci et entrainés
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par le combustible lui-même.Un gicleur ainsi disposé est montré en coupe en Fig.11,1'air émulsionnant passe par les trous 22 et 23 entrainé par l'essenoe montante,avec laquelle il se com- bine à l'intérieur même du gicleur 3' avant sa sortie.
REVENDICATIONS.
1. Carburateur pour combustibles liquides,caractérise en ce que la division du combustible s'y trouve réalisée en de- hors du courant d'air principal d'alimentation et d'une façon indépendante de celui-ci.