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Perfectionnements aux moyens de carburation et de vaporisation pour moteurs à combustion interne.
La présente invention se rapporte à la carburation et a notamment pour but de procurer une méthode et des moyens per- fectionnés pour la vaporisation efficace des combustibles uti- lisés dans les moteurs à combustion interne L'invention est par exemple applicable aux combustibles tels que l'alcool., la paraffine,le benzol, les huiles brutes et les hydrocarbures légers et est particulièrement utile pour assurer une carbura- tion efficace dans l'emploi des huiles lourdes ou mélanges com- bustibles qui ordinairement ne sont pas appropriés pour l'uti- lisation avec les carburateurs d'emploi courant,
Conformément à l'invention, les composants du mélange ex- plosif, c-à-d.
le combustible ou les combustibles et'l'air de combustion sont amenés à passer à travers des conduits qui sont
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chauffés, préférablement au moyen des gaz d'échappement et où les composants sont séparément chauffes à un degré tel que quand ils sont amenés ensembles et mélangés dans l'appareil de carbu- ration, leur température respective approche des conditions de température optimum pour une carburation et une vaporisation ef- ficace et économique.
Généralement, le ou les combustibles ou mélanges combustibles seront chauffés jusque un point appro- chant mais préférablement n'excédant pas le point de vaporisa- tion, tandis que l'air amené ne serapas chauffé jusque ce point ce qui occasionnerait l'expansion prématurée de l'air avant qu'il passe dans la chambre de mélange de l'appareil de carburation, En même temps cependant, le combustible ou les composants du combustible et l'air seront chauffés jusqu'au degré maximum ad- missible et il sera évident que les températures respectives pourront différer considérablement selon le caractère du combus- tible ou des combustibles employés.
La méthode selon l'invention permet le chauffage séparé des composants du mélange explosif jusqu'à, ce que quand ils sont mé- langés avec un autre dans l'appareil de carburation, chaque com- posant est approximativement à la température laplus appropriée pour assurer une carburation et une vaporisation efficaces et ef- fectives ou même, si on le désire, une gazéification avant que le mélange en résultant soit utilisé dans le moteur. Convenable- ment, les composants sont chauffés en les faisant passer par des conduits s'étendant à travers le ou autour du ou adjacents au conduit ou chambre ou équivalent, à travers lequel on fait passer une partie des gaz d'échappement du moteur.
L'invention est ci-après décrite à titre d'exemple en se référant au dessin schématique ci-annexé dans lequel: Fig.l est une fraction de coupe en élévation longitudinale représentant un appareil approprié pour la réalisation de la méthode indiquée;
Fig.2 est une coupe transversale suivant la ligne 2-2 de la Fig.l;
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Fig.3 est une vue en plan correspondant à la Fig.l; et Fig.4 est une coupe transversale suivant la ligne 4-4 de la Fig.l.
Dans la mise en pratique de l'invention, l'alimentation de combustible ou des. composants d'un mélange combustible peut se faire à travers des conduits qui sont établis et disposés dans la chambre chauffée de façon telle qu'en passant à travers les conduits respectifs les composants atteignent les températures respectives requises. Dans une construction préférée, telle que représentée dans le dessin schématique annexé, la chambre 1 peut être chauffée en prévoyant un conduit 2 s'étendant à travers el- le pour le passage des gaz d'échappement échauffés.
La partie 3 ou la majeure partie du conduit 2 située dans la chambre 1 peut être de diamètre ou de section transversale élargie, tandis que la sortie 4 du conduit 2 peut être construite de façon telle que les gaz peuvent être comprimés autant que possible pour assurer le maximum de radiation de chaleur des gaz d'échappement à tra- vers la paroi du conduit 2 et peut s'étendre à l'extérieur) vers le bas ou latéralement à travers la paroi de la chambre 1..
Les conduits pour le combustible ou les composants du com- bustible peuvent être disposés de différentes façons selon le combustible ou les combustibles particuliers à utiliser. Ainsi, dans le cas d'huile lourde, le conduit d'alimentation 5 peut s'é- tendre à travers le conduit 2 ou, comme représenté, peut s'éten- dre à travers un trou approprié dans une partie longitudinale 6 faite d'une pièce avec la saillie de la pêcherie du conduit 2.
, Cette partie saillante peut être formée d'une pièce avec la pa- roi de la chambre 1 pour servir de pièce d'espacement ou de sup- port pour la localisation du conduit 2 dans la chambre la Dans le cas de combustible plus léger, par exemple une mixture ou mé- lange d'alcool et de pétrole, le conduit d'alimentation 7 peut s'étendre a travers la chambre 1 en contact avec ou à étroite proximité de l'extérieur de la partie élargie 3 du conduit d'é-
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chappement 2. Ainsi le conduit de combustible 7 peut être situé dans une rainure 8 formée dans une nervure longitudinale ou sail- lie 9 sur la périphérie extérieure du conduit d'échappement 2.
Le conduit 7 pour de tels combustibles plus légers peut être u- tilisé pour des combustibles légers tels que du pétrole en ré- duisant la quantité de gaz d'échappement admis au conduit de gaz d'échappement 2, le réglage des gaz d'échappement étant effec- tué, par exemple, au moyen d'une valve papillon 10 actionnée de toute manière convenable par un bras de levier 11. Comme varian- te, un conduit séparé 12 peut être prévu pour les combustibles légers, pareil conduit 12 s'étendant à travers l'espace d'air 13 entourant le conduit de gaz d'échappement 2'et étant espacé de ce dernier et chauffé par le courant d'air chaud passant à travers le dit espace d'air 13.
L'air passant à travers l'espa- ce d'air 13 peut être utilisé pour la carburation et le degré auquel il est chauffé peut être réglé de façon appropriée dans le but précédemment décrit, soit en réglant la valeur du courant de l'air passant à traver-s l'espace d'air 13, soit en règlant l'admission des gaz d'échappement au conduit de gaz d'échappement 2, comme par un ajustage approprié de la valve papillon 10 ou en dérivant une partie des gaz d'échappement à travers une ouvertu- re réglable par une valve ou l'équivalent à ou prés de l'entrée au conduit de gaz d'échappement 2.
Les conduits respectifs 5, 7 et 12 sont de section transversale et de longueur telles et sont disposés de façon telle que dans des conditions de fonctionne- ment normales la température requise est impartie aux composants circulant à travers eux, mais le réglage des températures peut être réalisé en réglant la valeur du courant du combustible ou des composants du combustible à travers le ou les conduits res- pectifs ou en réglant l'admission des gaz d'échappement chauffés à travers le conduit des gaz d'échappement ou encore en réglant la quantité d'air froid admise à l'espace d'air 13 entourant le conduit de gaz d'échappement 2 ou par toute combinaison appropriée
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de tels moyens* Dans le cas d'un appareil selon l'invention,
destiné à l'u- tilisation avec un combustible particulier, un seul conduit d'a- limentation decombustible) disposé de façon appropriée, est nécessaire. En vue cependant de permettre à volonté l'utilisa- tion de l'appareil avec divers combustibles ou mélanges combus- tibles, une pluralité de conduits d'alimentation convenables peuvent être prévus.,par exemple de la manière précédemment dé- crite, et peuvent avoir leurs extrémités d'admission réunies et reliées par robinets à deux ou trois voies ou soupapes équiva- lentes communiquant avec le ou les réservdirs d'alimentation de façon telle que le conduit ou les conduits d'admission de com- bustible puissent être sélectés selon le combustible ou mélanges combustibles dont le ou les réservoirs d'alimentation sont rem- plis.
L'espace d'air 13 autour du conduit de gaz d'échappement
2 est avantageusement de section transversale telle par rapport au courant d'air normal, que l'air est chauffé jusqu'à la tempé- rature voulue. Si cependant l'air qui entre dans la chambre 1 par les admissions 14 dans la plaque de bout 15 est surchauffé durant son passage, à travers le dit espace d'air.. des moyens tels qu'une valve appropriée 16 peuvent' être prévus pour admet- tre de l'air froid dans la sortie 17 de la chambre 1 de façon à réduire la température de l'air quand cela est nécessaire avant qu'il soit mélangé avec le combustible ou mélange de combustible vaporisé, étant entendu que la sortie est appropriée pour être reliée à la prise d'air de l'appareil de carburation.
La valve
16 peut être actionnée au moyen d'un bras de levier 18 approprié.
Les moyens tels que précédemment décrits pour régler la tem- pérature de l'air et des composants du combustible peuvent être réglés séparément ou, si on le désire, peuvent être reliés au réglage de 1'appareil de carburation de toute manière appropriée .de façon telle que le degré auquel les composants du combustible sont chauffés soit dans une certaine mesure dépendant de la vites.
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se de la machine ou des conditions de charge. Les entrées d'air 14 peuvent être réglées par tout genre approprié de valve.
Par les moyens conformes à l'invention.. ion comprendra que l'air pour la combustion peut être porté à la température requi- se avant qu'il soit mélangé avec le combustible ou les compo- sants combustibles, tandis que néanmoins comme ces derniers possèdent une chaleur latente fournie par le dispositif de chauffage en concordance avec le point de vaporisation du combus- tible ou des mélanges de combustibles, une vaporisation parfai- tement homogène du combustible ou mélange combustible et une car- buration efficace sont assurées. Comme précédemment exposé, il est aussi possible de régler de telle façon les températures aux- quelles les composants du mélange sont chauffés, que lors du mé- lange le combustible est converti en gaz avant qu'il entre dans les cylindres du moteur.
On comprendra que l'invention n'est pas limitée aux détails de construction ci-avant décrits. Par exemple, les conduits d'alimentation respectifs peuvent être disposés de toute autre manière appropriée par rapport au conduit de gaz d'échappement et peuvent être prévus en sarpentins ou autrement selon qu'on le désire. Selon une modification, la chambre 1 peut être de forme cylindrique et pourvue de plaques de bout ayant des ouver- tures disposées centralement à travers lesquelles le conduit de gaz d'échappement et un ou plusieurs des conduits d'alimentation de fluide peuvent s'étendre. Au lieu de prévoir la plaque de bout 15 avec des admissions d'air 14 comme décrit, la plaque de bout peut être fixée à distance par des pattes ou peut être au- trement disposée pour permettre à l'air d'entrer dans la chambre.
En outre, la chambre 1 peut être autrement chauffée, comme par exemple en la prévoyant avec une chemise à travers laquelle on peut faire passer les gaz d'échappement, dans quel cas la dis- position des conduits d'alimentation de combustible est modifiée de façon appropriée. Comme variante, tout autre moyen de chauf-
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rage approprié, tel que des résistances électriques susceptibles de permettre un réglage rapide de la température, peut aussi être utilisé.
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Résumé.
En résumé, l'invention concerne:
1. Une méthode de carburation qui consiste à faire passer les composants du mélange par des conduits chauffés où les com- posaxits sont séparément chauffés à un degré tel que quand ils sont réunis et mélangés dans l'appareil de carburation leurs températures respectives approchent les conditions de tempéra- ture optimum pour la carburation et la vaporisation efficaces.
2. Un appareil pour la réalisation de la méthode envisagée, comprenant une pluralité de conduits pour les composants respec- tifs du mélange, lesquels conduits sont établis et disposés par rapport à la source de chaleur de fagon telle qu'en passant à travers les conduits les composants atteignent les températures respectives voulues.
3. Un appareil selon 2 dans lequel les conduits sont dis- posés pour s'étendre à travers ou autour ou adjacents un con- duit qui est chauffé par le passage à travers lui de gaz d'é- chappement.
4. Un appareil selon 3, dans lequel la partie du conduit de gaz d'échappement avec laquelle les conduits d'alimentation sont associés est de section transversale élargie et est pour- vue d'une sortie rétrécie dans le but indiqué.
5. Un appareil selon 2 ou 3 ou 4, dans lequel le conduit chauffé est situé dans une chambre extérieure de manière à pro- duire un espace d'air annulaire.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Improvements in fuel and vaporization means for internal combustion engines.
The present invention relates to carburization and its object in particular is to provide an improved method and means for the efficient vaporization of fuels used in internal combustion engines. The invention is for example applicable to fuels such as alcohol, paraffin, benzol, crude oils and light hydrocarbons and is particularly useful for providing efficient carburetion in the use of heavy oils or fuel mixtures which ordinarily are not suitable for use. - lization with carburettors in current use,
According to the invention, the components of the explosive mixture, ie.
the fuel or combustibles and the combustion air are passed through ducts which are
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heated, preferably by means of the exhaust gases and wherein the components are separately heated to such an extent that when they are brought together and mixed in the fuel apparatus their respective temperatures approach the optimum temperature conditions for carburizing and efficient and economical vaporization.
Generally, the fuel (s) or fuel mixtures will be heated to an approaching point, but preferably not exceeding the point of vaporization, while the supplied air will not be heated to this point which would cause the premature expansion of the gas. the air before it passes into the mixing chamber of the carburizing apparatus, At the same time however, the fuel or fuel components and the air will be heated to the maximum allowable degree and it will be evident that the respective temperatures may differ considerably depending on the character of the fuel or fuels used.
The method according to the invention allows the separate heating of the components of the explosive mixture until, when they are mixed with one another in the carburizing apparatus, each component is at approximately the most suitable temperature to ensure efficient and effective carburization and vaporization or even, if desired, gasification before the resulting mixture is used in the engine. Suitably, the components are heated by passing them through conduits extending through or around or adjacent to the conduit or chamber or the like, through which a portion of the engine exhaust gases are passed.
The invention is hereinafter described by way of example with reference to the accompanying schematic drawing in which: Fig. 1 is a sectional section in longitudinal elevation showing an apparatus suitable for carrying out the indicated method;
Fig.2 is a cross section taken on line 2-2 of Fig.l;
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Fig.3 is a plan view corresponding to Fig.l; and Fig.4 is a cross section taken on line 4-4 of Fig.l.
In the practice of the invention, the supply of fuel or. components of a combustible mixture can be made through conduits which are established and arranged in the heated chamber in such a way that by passing through the respective conduits the components reach the respective required temperatures. In a preferred construction, as shown in the accompanying schematic drawing, the chamber 1 can be heated by providing a duct 2 extending therethrough for the passage of the heated exhaust gases.
The part 3 or the major part of the duct 2 located in the chamber 1 can be of diameter or of an enlarged cross section, while the outlet 4 of the duct 2 can be constructed in such a way that the gases can be compressed as much as possible to ensure maximum heat radiation from the exhaust gases through the wall of duct 2 and can extend outwardly) downward or sideways through the wall of chamber 1 ..
The conduits for the fuel or fuel components can be arranged in different ways depending on the particular fuel or fuels to be used. Thus, in the case of heavy oil, the supply duct 5 can extend through the duct 2 or, as shown, can extend through a suitable hole in a longitudinal part 6 made of 'a piece with the protrusion of the fishery from conduit 2.
, This protruding part can be formed integrally with the wall of chamber 1 to serve as a spacer or support for locating the duct 2 in chamber la. In the case of lighter fuel, for example a mixture or mixture of alcohol and petroleum, the supply duct 7 may extend through the chamber 1 in contact with or in close proximity to the exterior of the enlarged part 3 of the duct. e-
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exhaust 2. Thus the fuel duct 7 can be situated in a groove 8 formed in a longitudinal rib or projection 9 on the outer periphery of the exhaust duct 2.
The duct 7 for such lighter fuels can be used for light fuels such as petroleum by reducing the quantity of exhaust gas admitted to the exhaust gas duct 2, the regulation of the exhaust gases being effected, for example, by means of a butterfly valve 10 actuated in any suitable manner by a lever arm 11. As an alternative, a separate conduit 12 may be provided for light fuels, such conduit 12 s' extending through the air space 13 surrounding the exhaust gas duct 2 'and being spaced therefrom and heated by the stream of hot air passing through said air space 13.
The air passing through the air gap 13 can be used for carburizing and the degree to which it is heated can be adjusted appropriately for the purpose previously described, either by adjusting the value of the current of the gas. air passing through the air space 13, either by adjusting the admission of the exhaust gases to the exhaust gas duct 2, such as by a suitable adjustment of the butterfly valve 10 or by bypassing part of the exhaust gas through an opening adjustable by a valve or equivalent at or near the inlet to the exhaust gas duct 2.
The respective conduits 5, 7 and 12 are of such cross section and length and are so arranged that under normal operating conditions the required temperature is imparted to the components flowing through them, but the temperature control can be adjusted. carried out by adjusting the value of the flow of the fuel or components of the fuel through the respective duct (s) or by regulating the admission of the heated exhaust gases through the exhaust gas duct or by regulating the quantity cold air admitted to the air space 13 surrounding the exhaust gas duct 2 or by any suitable combination
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such means * In the case of an apparatus according to the invention,
intended for use with a particular fuel, only one properly arranged fuel feed line) is required. In order, however, to permit the use of the apparatus with various fuels or fuel mixtures at will, a plurality of suitable supply conduits may be provided, for example in the manner previously described, and may have their inlet ends joined together and connected by two or three-way cocks or equivalent valves communicating with the supply reserve (s) in such a way that the fuel inlet duct or ducts can be selected according to the fuel or fuel mixtures with which the feed tank (s) are full.
Air space 13 around the exhaust gas duct
2 is advantageously of such cross section with respect to the normal air stream that the air is heated to the desired temperature. If, however, the air entering chamber 1 through the inlets 14 in the end plate 15 is overheated during its passage, through said air space. Means such as a suitable valve 16 may be provided. to admit cold air into the outlet 17 of chamber 1 so as to reduce the temperature of the air when necessary before it is mixed with the fuel or vaporized fuel mixture, it being understood that the outlet is suitable to be connected to the air intake of the fuel system.
Valve
16 can be operated by means of a suitable lever arm 18.
The means as previously described for controlling the temperature of the air and of the fuel components may be adjusted separately or, if desired, may be connected to the adjustment of the carburizing apparatus in any suitable manner. such that the degree to which the fuel components are heated is to some extent dependent on the rate.
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machine or load conditions. The air inlets 14 can be adjusted by any suitable type of valve.
By the means according to the invention, it will be understood that the air for combustion can be brought to the temperature required before it is mixed with the fuel or the fuel components, while nevertheless like the latter. have latent heat supplied by the heater in accordance with the point of vaporization of the fuel or fuel mixtures, a perfectly homogeneous vaporization of the fuel or fuel mixture and efficient combustion are ensured. As previously discussed, it is also possible to control the temperatures to which the components of the mixture are heated in such a way that on mixing the fuel is converted to gas before it enters the cylinders of the engine.
It will be understood that the invention is not limited to the construction details described above. For example, the respective supply conduits may be arranged in any other suitable manner with respect to the exhaust gas conduit and may be provided in sarpentins or otherwise as desired. According to a modification, the chamber 1 can be cylindrical in shape and provided with end plates having centrally disposed openings through which the exhaust gas duct and one or more of the fluid supply ducts can extend. . Instead of providing the end plate 15 with air inlets 14 as described, the end plate may be secured remotely by tabs or may be otherwise arranged to allow air to enter the chamber. .
In addition, the chamber 1 can be further heated, for example by providing it with a jacket through which the exhaust gases can be passed, in which case the arrangement of the fuel supply ducts is changed by appropriately. As a variant, any other means of heating
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Suitable rage, such as electric resistances capable of allowing rapid adjustment of the temperature, can also be used.
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Summary.
In summary, the invention relates to:
1. A method of carburizing which involves passing the components of the mixture through heated conduits where the components are separately heated to such a degree that when they are brought together and mixed in the carburizing apparatus their respective temperatures approach conditions. optimum temperature for efficient carburization and vaporization.
2. An apparatus for carrying out the contemplated method, comprising a plurality of conduits for the respective components of the mixture, which conduits are established and disposed with respect to the heat source in such a manner as passing through the conduits. the components reach the respective desired temperatures.
3. An apparatus according to 2 in which the conduits are arranged to extend through or around or adjacent to a conduit which is heated by the passage of exhaust gas through it.
4. An apparatus according to 3, wherein the part of the exhaust gas duct with which the supply ducts are associated is of enlarged cross section and is provided with a narrowed outlet for the indicated purpose.
5. An apparatus according to 2 or 3 or 4, in which the heated duct is located in an external chamber so as to produce an annular air space.
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