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Dispositif permettant l'emploi de combustibles lourds dans les moteurs à essence.
La. présente invention a pour objet un dispositif de carburation pour moteurs à combustion interne qui permet de faire fonctionner des moteurs à essence ordinaires au moyen de combustibles plus lourds que l'essence, tels que le pétrole, le gasoil, le mazout etc.
Suivant cette invention, d'une part le débit du combustible pulvérisé sous très haute pression dans une cham- bre de carburation ouverte directement dans le collecteur dtadmission du moteur, et d'autre part ltarrivée d'air dans cette chambre de carburation, sont réglés simultanément par une commande commune agissant sur la pompe à combustible et'
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IUt:1!èbturatsu;r:, dja.iI1'...MnsJt, 'ie. qu l-;combustibls soit -oulvérisé sous pression, on peut obtenir que son débit soit
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toujours inversement proportionnel à la dépression créée par le moteur dans la chambre de carburation et réglée par l'ob- turateur d'air, de sorte que la carburation se fait en tout temps dans les conditions les plus favorables.
Pour obtenir les meilleurs résultats on emploie un pulvérisateur comprenant une soupape de retenue et d'é- trolts conduits hélicoïdaux par lesquels le combustible sous très haute pression ( par exemple de 25 à 150 atmosphères) est lancé dans une très petite chambre tronconique (par exem- ple de 1 à 2 millimètres cubes) débouchant dans la chambre de carburation par un orifice capillaire s'évasant vers celle-ci. Après avoir tourbillonné dans la chambre tronconi- que, le combustible jaillit par cet orifice sous forme d'un jet épanoui de brouillard d'une finesse extrême.
La soupape de retenue empoche qu'il se produise dans le pulvérisateur des pulsations qui, en rendant le débit de celui-ci irrégulier, pourrait provoquer l'écoulement du combustible sous forme de gouttes non pulvérisées. La chambre de carburation a de pré- férence une forme évasée correspondant à celle du jet de brouillard afin que celui-ci soit complètement incorporé à l'air avant de venir en contact aveo aucune paroi.
Grâce à l'élévation inusitée de la pression employée pour refouler le combustible à travers les passages capillaires du pulvéri- sateur, on parvient à transformer les combustibles les plus lourds en un brouillard susceptible de brûler complètement dans les cylindres du moteur..L'air à carburer peut dans certains cas, être préalablement chauffé de manière connue afin de faciliter la carburation.
Pour que l'invention puisse être clairement compri- se, une de ses formes de réalisation va être décrite à titre .d'exemple avec référence au dessin annexé dans lequel:
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Fig. 1 est une vue schématique générale en élé- vation de côté, du dispositif de carburation appliqué à un moteur ordinaire à quatre cylindres montré en pointillé.
Fige 2' est une vue du même dispositif en coupe transversale.
Fige 3 représente à une échelle fortement agrandie et en coupe verticale le pulvérisateur dont
Fig. 4 montre une pièce séparée.
Sur un cote du carter 1 du moteur est montée une pompe à haute pression 2 qui peut être actionnée, au moyen d'une transmission appropriée et d'un arbre 3, par le vile- brequin du moteur. Cette pompe comprend un ou plusieurs cy- lindres 4 dans chacun desquels travaille un plongeur 5, de la taille d'un crayon à peu près, qui est mis en mouvement al- ternatif par un culbuteur 6 et un ressort de rappel 7.
Une came 8 formée sur l'arbre de commande 3 attaque l'extrémité libre du culbuteur 6 qui agit sur le plongeur par sa partie médiane et pivote à ltautre extrémité autour d'un excentri- que 9, Au moyen d'un levier 10 commandant cet excentrique, on peut soulever ou abaisser le centre de pivotement du cul- buteur et régler ainsi à volonté la course du plongeur 5 et, par. conséquent, le débit de la pompe, Le plongeur aspire le combustible par un conduit 11 muni,d'une soupape de retenue et le refoule, à travers une soupape, sous une pression qui peut atteindre et dépasser 150 atm., dans un tuyau 12' condui - sant au pulvérisateur 13 qui débite le combustible pulvérisé dans une chambre de carburation 14 reliée au collecteur d'ad- mission du moteur sans l'interposition d'aucune soupape.
Dans le pulvérisateur 13, le combustible traverse un filtre 15, un conduit étranglé 16, soulève une soupape à bille 17 munie d'un ressort 18 et arrive dans une chambre cylindro-conique 19 formée en partie dans le corps du pulvé-
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risateur et en partie dans un bouchon 20 vissé dans ce corps.
Cette chambre 19 contient un pointeau 21 également cylindro- conique, muni d'une queue 22 servant de butée à la bille 17 et de guide au ressort 18. Le pointeau 21 obture le fond de la chambre 19 et ne laisse passer le combustible que par deux étroites rainures hélicoïdales 23 creusées dans sa surface périphérique et aboutissant à une très petite chambre tronco- nique 24 où le combustible tourbillonne avant de s'échapper en un jet de brouillard par l'orifice capillaire 25 ménagé au sommet de cette chambre 24. L'orifice 25 s'évase vers l'extérieur, de sorte que le jet de brouillard s'épanouit dans la chambre de carburation 14 dont la forme se prête à cet épanouissement.
La chambre de carburation 14 regoit par une condui- te 26 de l'air qui, dans l'exemple représenté, est préala- blement chauffé dans une enveloppe 27 où. l'air extérieur, admis à travers une paroi perforée 28, s'échauffe au contact du collecteur d'échappement 29 du moteur avant de gagner la conduite 26. L'admission de l'air dans la chambre de carbu- ration est réglée au moyen d'un papillon d'étranglement 30 qui, par une transmission 31 est relié positivement au levier 10 de commande du débit de la pompe (Fig.l).
Sur la conduite 26 peut être branchée une arrivée supplémentaire d'air froid commandée par un tiroir 32 reli au levier 10 par l'intermédiaire d'une coulisse 33 qui a pour effet de retarder l'ouverture du tiroir 32 par rapport à celle du papillon 30.
L'air admis dans la chambre 14 se mélange intime- ment au brouillard de combustible, et le mélange carburé est aspiré directement dans le collecteur d'admission 34 du moteur d'où. il se rend dans les différents cylindres 35 en @
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passant par les soupapes d'admission usuelles 36.
Dans l'exem- ple représenté, le réchauffeur d'air 27 entoure également le collecteur d'admission 34, de sorte que le mélange carburé est encoreréchauffé avant de passer dans les cylindres du moteur, Quand la construction du moteur s'y prête, on peut disposer le collecteur d'admission concentriquement à ltin- térieur du collecteur d'échappement et placer l'enveloppe du réchauffeur d'air autour de ce dernier, ce qui réduit l'encombrement,
Dans certains cas, pour augmenter la puissance d'aspiration du moteur, on peut placer un diffuseur entre la chambre de carburation 14 et le collecteur d'admission
33. Il peut aussi étre avantageux d'employer deux pulvérisa- teurs 13 ayant des débits différents et servant l'un pour la marche normale et l'autre pour la marche au ralenti.
Le fonctionnement du dispositif de carburation est commandé entièrement par le levier 10 de la pompe qui, peut être relié, de toute manière appropriée, à une pédale d'accé- lérateur par exemple. On accélère le moteur en abaissant le levier 10, ce qui augmente le débit de la pompe 9 et par con- séquent la quantité de brouillard délivrée par le pulvérisa- teur 13, En même temps la transmission 31 ouvre proportionnel- lement le papillon d'air 30 qui, en l'absence de toute soupape entre la chambre de carburation et le collecteur dtadmission., est le seul organe permettant de régler la dépression créée dans cette chambre par le moteur.
Cette dépression est done toujours inversement proportionnelle au débit du combustible, quelle que soit l'allure du moteur.
Le tiroir 32 de l'arrivée d'air froid ne commence à s'ouvrir que lorsque la coulisse 33 est à fond de course, c'est-à-dire quand l'accélérateur du moteur est déjà suffi- @
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santé pour que l'on puisse réduire la température de l'air à carburer et gagner ainsi de la puissance. Lors des change- ments de régime, la soupape de retenue 17 du pulvérisateur empêche que des pulsations ou des oscillations de la colonne du liquide s'établissez* dans le pulvérisateur et provoquent la sortie du combustible en gouttelettes par l'orifice 25.
Le grand avantage du dispositif suivant cette in- vention est qu'on peut l'adapter à n'importe quel moteur à essence existant pour faire fonctionner celui-ci au pétrole ou autre combustible plus lourd et, par suite, moins coûteux que l'essence, sans devoir apporter au moteur aucune modifica- tion importante. Toutefois, il va sans dire que le dispositif pourrait aussi être incorporé dans un moteur construit spécia- lement pour le recevoir et qu'il serait possible alors de le simplifier encore davantage. La forme d'exécution décrite et représentée ici , titre d'exemple n'a d'ailleurs aucun carac- tère limitatif et l'on pourrait la modifier sans s'écarter de la présente invention.
REVENDICATIONS l.-spositif de carburation, caractérisé en ce que d'une part le débit du combustible pulvérise sous très haute pression dans une chambre de carburation ouverte di- rectement dans le collecteur d'admission du moteur, et d'au- tre part l'arrivée d'air dans cette chambre de carburation, sont réglée simultanément par une commande commune agissant sur la pompe combustible et sur l'obturateur d'air.
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Device allowing the use of heavy fuels in gasoline engines.
The present invention relates to a carburizing device for internal combustion engines which makes it possible to run ordinary gasoline engines using fuels heavier than gasoline, such as petroleum, gas oil, fuel oil etc.
According to this invention, on the one hand the flow rate of the atomized fuel under very high pressure in a carburizing chamber open directly in the intake manifold of the engine, and on the other hand the air inlet in this carburizing chamber, are regulated. simultaneously by a common control acting on the fuel pump and '
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IUt: 1! Èbturatsu; r :, dja.iI1 '... MnsJt,' ie. that the fuel is atomized under pressure, it is possible to obtain that its flow rate is
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always inversely proportional to the depression created by the engine in the carburetion chamber and regulated by the air shutter, so that carburetion is carried out at all times under the most favorable conditions.
To obtain the best results a sprayer is used comprising a check valve and helical duct trolts through which the fuel under very high pressure (eg 25 to 150 atmospheres) is launched into a very small frustoconical chamber (eg. - full of 1 to 2 cubic millimeters) opening into the carburizing chamber through a capillary orifice widening towards it. After having whirled around in the frustoconical chamber, the fuel gushes out through this orifice in the form of a spreading jet of mist of extreme finesse.
The check valve prevents pulsations from occurring in the sprayer which, by making the flow rate of the latter irregular, could cause the fuel to flow in the form of non-spray drops. The carburizing chamber preferably has a flared shape corresponding to that of the mist jet so that the latter is completely incorporated into the air before coming into contact with any wall.
Thanks to the unusual increase in the pressure used to force the fuel through the capillary passages of the sprayer, the heaviest fuels are transformed into a mist which can burn completely in the engine cylinders. to be carburized can in certain cases be preheated in a known manner in order to facilitate carburization.
In order that the invention may be clearly understood, one of its embodiments will be described by way of example with reference to the accompanying drawing in which:
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Fig. 1 is a general schematic side elevational view of the carburizing device applied to an ordinary four cylinder engine shown in dotted lines.
Fig 2 'is a view of the same device in cross section.
Fig. 3 shows on a greatly enlarged scale and in vertical section the sprayer whose
Fig. 4 shows a separate room.
On one side of the crankcase 1 of the engine is mounted a high pressure pump 2 which can be actuated, by means of a suitable transmission and a shaft 3, by the crankshaft of the engine. This pump comprises one or more cylinders 4 in each of which works a plunger 5, approximately the size of a pencil, which is set in reciprocating motion by a rocker arm 6 and a return spring 7.
A cam 8 formed on the control shaft 3 attacks the free end of the rocker arm 6 which acts on the plunger by its middle part and pivots at the other end around an eccentric 9, by means of a lever 10 controlling this eccentric, one can raise or lower the pivoting center of the rocker and thus adjust the stroke of the plunger 5 at will and, par. Therefore, the flow rate of the pump, The plunger sucks the fuel through a pipe 11 provided with a check valve and delivers it, through a valve, under a pressure which can reach and exceed 150 atm., into a pipe 12 'leading to the sprayer 13 which delivers the sprayed fuel into a carburizing chamber 14 connected to the engine intake manifold without the interposition of any valve.
In the atomizer 13, the fuel passes through a filter 15, a constricted duct 16, lifts a ball valve 17 provided with a spring 18 and arrives in a cylindrical-conical chamber 19 formed in part in the body of the sprayer.
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riser and partly in a plug 20 screwed into this body.
This chamber 19 contains a needle 21 also cylindrical-conical, provided with a shank 22 serving as a stop for the ball 17 and as a guide for the spring 18. The needle 21 closes the bottom of the chamber 19 and only allows the fuel to pass through. two narrow helical grooves 23 hollowed out in its peripheral surface and leading to a very small frustoconical chamber 24 where the fuel swirls before escaping in a jet of mist through the capillary orifice 25 formed at the top of this chamber 24. L The orifice 25 widens outwards, so that the jet of mist opens out into the carburizing chamber 14, the shape of which lends itself to this expansion.
The carburizing chamber 14 receives through a duct 26 air which, in the example shown, is previously heated in a casing 27 where. the outside air, admitted through a perforated wall 28, is heated in contact with the exhaust manifold 29 of the engine before reaching the pipe 26. The admission of air into the carburetion chamber is regulated at by means of a throttle butterfly 30 which, by a transmission 31 is positively connected to the pump flow control lever 10 (Fig.l).
On the pipe 26 can be connected an additional cold air inlet controlled by a slide 32 connected to the lever 10 by means of a slide 33 which has the effect of delaying the opening of the slide 32 relative to that of the butterfly. 30.
The air admitted to chamber 14 mixes intimately with the fuel mist, and the fuel mixture is drawn directly into the intake manifold 34 of the engine from where. he goes to the different cylinders 35 in @
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passing through the usual intake valves 36.
In the example shown, the air heater 27 also surrounds the intake manifold 34, so that the fuel mixture is further heated before passing through the engine cylinders. When the engine construction is suitable, the intake manifold can be arranged concentrically inside the exhaust manifold and the air heater casing can be placed around the latter, which reduces the bulk,
In some cases, to increase the suction power of the engine, a diffuser can be placed between the carburetion chamber 14 and the intake manifold.
33. It may also be advantageous to employ two sprayers 13 having different flow rates and serving one for normal operation and the other for idling.
The operation of the carburizing device is controlled entirely by the lever 10 of the pump which can be connected, in any suitable manner, to an accelerator pedal for example. The engine is accelerated by lowering the lever 10, which increases the flow rate of the pump 9 and consequently the quantity of mist delivered by the sprayer 13. At the same time the transmission 31 opens the throttle proportionally. air 30 which, in the absence of any valve between the carburetion chamber and the intake manifold., is the only member making it possible to adjust the vacuum created in this chamber by the engine.
This depression is therefore always inversely proportional to the fuel flow, whatever the speed of the engine.
The drawer 32 of the cold air inlet does not begin to open until the slide 33 is fully loaded, that is to say when the engine accelerator is already sufficient.
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health so that we can reduce the temperature of the air to be fueled and thus gain power. During speed changes, the sprayer check valve 17 prevents pulsations or oscillations of the column of liquid from building up in the sprayer and causing the fuel in droplets to escape through port 25.
The great advantage of the device according to this invention is that it can be adapted to any existing gasoline engine to run it on petroleum or other fuel which is heavier and, therefore, less expensive than gasoline. petrol, without having to make any major modifications to the engine. However, it goes without saying that the device could also be incorporated in a motor built especially to receive it and that it would then be possible to simplify it still further. The embodiment described and shown here by way of example is moreover in no way limiting and could be modified without departing from the present invention.
CLAIMS 1.-positive carburetion, characterized in that on the one hand the flow of fuel sprayed under very high pressure in a carburizing chamber open directly in the engine intake manifold, and on the other hand the air inlet in this carburizing chamber, are regulated simultaneously by a common control acting on the fuel pump and on the air shutter.