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Carburateur à gazéification électrique du carburant et freina- ge automatique.
La présente invention a pour objet un carburateur applicable aux moteurs à explosions ou à combustion dans lequel le carburant est gazéifié électriquement à l'intérieur de l'ap pareil avant son mélange avec l'air et qui est muni d'un systè me de freinage commandé mécaniquement.. sur le débit du car-
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burant, proportionnel à l'effort demandé au moteur.
Suivant l'invention l'appareil réunit les proprié- tés suivantes : 1 Il utilise le carburant à une température voisine de sa température d'ébullition sans réchauffer l'airnécessaire à la combustion, ce réchauffage diminuant le remplissage des cylin- dres.
2 Il permet d'éviter toute entrée de carburant à l'état de liquide ou sous forme de gouttelettes.
3 Il permet 'l'emploi, simultané de carburants non miscibles à l'état liquide ( par exemple essence et alcool ) ou l'emploi simultané d'un carburant et d'un liquide non combustible mais devant favoriser la combustion, ou prolonger la détentes ou di* minuer sa température -( 'par exemple pétrole et eau ), il per- met dncore d'employer decarburants lourds dont le point d'é- bullition est trop haut pour qu'ils puissent être volatilisés sous l'effet de la dépression seule.
4 Il permet d'économiser le carburant d'une façon réelle et considérable par un freinage sur le débit, commandé mécanique- ment, chaque fois qu'une diminution de puissance est possible, chaque fois que se manifeste une velléit.é de ralentissement dans la conduite du moteur..
Le dessin annexé représente à titre d'exemple plu- sieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention :
La fig. 1 est un schéma de principe indiquant com- ment peut se produire la gazéification totale du carburant avant sa carburation.
.La fig. 2 est une coupe verticale d'une réalisation complète du carburateur fonctionnant sur le principe du sché- ma précédent, et' muni dundispositif de commande mécanique du ' débit at freinage automatique, ' '
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La fig. 3 est une coupe d'une autre forme de carbu- rateur, la gazéification se faisant dans le corps mme de far buration, au moment du mélange.
Dans ces deux premières formes de réalisation le carburant arrive sous pression.
La fig. 4 est une coupe verticale par la ligne A-B de la fige 3.
La fig. 5 est une coupe partielle par l'axe du pa- pillon des gaz.
La fig. 6 est une vue par bout de cet axe montrant la came de réglage.
La fig. 7 montre cette came en coupe verticale .
La fig. 8 montre de face le dispositif de déplace- ment de la vis coopérant avec la came.
La fig. 9 montre ce dispositif en plan par des- sous ,
La fig, 10 montre la commande de l'aiguille par la came .
La fig. 11 est une vue en plan de la fig. 10.
La fig, 12 représente une autre forme de réalisa- tion dans laquelle le carburant, au lieu d'arriver à la pres- sion du.réservoir ou de la nourrice, est fixé à un niveau constant par une cuve, un flotteur et un pointeau régulateur, comme dans les modèles courants de carburateur, le carburant étant appelé sur le thermique par la dépression. Ce dispositif a pour effet d'éviter les entrées de carburant liquide dans la tubulure au cas où l'obturation des canaux de carburant tiendrait à se faire défectueusement.
Sur la fig, 1, l'essence arrive en 1 directement du réservoir ou de la nourrice, par un conduit 2,débouche daru le corps étanche du carburateur et se trouve en contact avec la capsule 4 réchauffée par une résistance 6 disposée à l'in-
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térieur de celle-ci. L'essence, ou le carburant , se répand volatilisé dans le corps de l'appareil et par le conduit
5 pénètre dans la buse d'alimentation 8 par les fentes 8a au niveau du diaphragme 90 genre iris, qui permet d'augmen- ter ou de réduire le passage de l'air. Ce diaphragme comman- dé par la rotule 100 est solidaire du couvre-bec 120 qui monte et descend sur une rampe 130 pour ouvrir plus ou moins les fentes 8a et qui, en fin de course du diaphragme les ob- ture complètement.
A ce moment, la pression d'essence augmen- tant dans le corps de l'appareil, la membrane élastique 140 squs la poussée se déforme ; par le fil d'acier 150, le ressort 160 fléchit et le pointeau 5 ferme l'arrivée du carbu rant.
A la moindre ouverture du bec, à la reprise, les gaz se précipitent dans la buse et la reprise a lieu, bien franche sans entrée de carburant liquide.
Sur le dessin le corps de la chambre manométrique est raccordé à la buse par une bride B. On peut concevoir plu. sieurs chambres manométriques Semblables, placées autour de la buse, dans un même plan, et reliées. au même bec central, . fournissant chacune un carburant différent, et pour cela ap- propriées quant'aux passages, orifices et température de vo- latilisation.
Dans la forme de réalisation de la fige 2 , le , ,.. carburant arrive en -1 sous la pression du réservoir, passe par l'orifice contrôlé par.le pointeau 3 et passe dans la chan bre centrale du thermique 4 en quartz ou silice fondue qui repose sur la partie supérieure de la chambre de volatilisa- tion par un joint 57 qui empêche le combustible de passer directement dans le conduit 5, il doit au contraire aller jusqu'aux trous 58 et remont.er le long de la spirale chauf- fante 6 entre les deux.tubes en quartz 4 et 59 ;
il passe
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alors en 5 où une soupape 60 lui permet de passer'dans le venturi principal 8 suivant l'ouverture de cette soupape, commandée par les leviers 61 et 62, ce même levier 62 contrô- lant le pointeau initial 3 et étant rappelé par un ressort 63
La commande de l'ouverture du papillon 10 se fait par l'intermédiaire de l'axe 64 et du levier de commande 65.
Ce levier 65.* au lieu d'être fixé sur l'axe 64, est libre sur cet axe, et tourne aut our d'un manchon 66. Dans le levier 6 5 se trouve une lumière inclinée 67: sur le manchon 66 se trouve une goupille 68 s'ajustant dans la lumière 67. Le levier 65 porte, taillé dans sa masse, un profil 69 susceptible de faire déplacer le levier 62.
Le fonctionnement ast le suivant : Dès que l'on vient'amorcer une ouverture du papillon 10, le levier 65, tour- ne sur le manchon 66 jusqu'à ce que la goupille 68 soit à fond de la lumière 67, avant que l'axe 64 ait commencé à tour- ner . Ceci a pour effet d'amener le.. profil 69 à agir sur le levier 62, d'ouvrir le pointeau 3 et la soupape 60 différem- ment suivant la position de leur point d'attache sur le levier 62 par rapport au point d'appui 70 dudit levier
Tant que l'ouverture du papillon persiste, le car- burant est admis par la plus grande ouverture correspondante de la partie du profil 69 en contact avec le levier 62.
Dès qu'une fermeture est désirée, le levier 65 revient en arrière, le phénomène inverse se produit, 65 tourne sur 66 jusqu'à ce que la lumière 67 soit revenue buter sur la goupille 68, avant que l'axe 64 ne tourne, ce qui a pour effet de faire reculer le levier 65 et le ressort antagoniste 63 rappelle le levier 6 sur le profil le plus faible de la came 69, les débits du carburant et ae la soupape de gaz se trouvant diminués de ce fait.
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Dans la variante des figs. 3 à 11, le carburant arrive en 1 par un raccord quelconque, sous la pression du réservoir ou de la nourrice, sans passer, par une cuve à ni- veau constant, puis vient dans le jet 2, calibré par l'aiguil le 3 et dans le pulvérisateur 4.
Ce pulvérisateur est constitué par un tube en quartz ou en silice fondue , dans lequel est logée une résis- tance en hélice 6 reliée par un contact 7 au pôle d'un générateur électrique à basse tension d'une part et à la masse d'autre part.
Le carburant est porté dans ce pulvérisateur à une température voisine de son point d'ébullition, et débouche dans la buse 8 au point de dépression maximum, il est brassé dans le corps 9 de l'appareil avec l'air aspiré, et, par le papillon 10 à ouverture réglable, passe dans la tuyauterie d'admission.
L'air est aspiré au travers d'un diffuseur 11 pour- vu d'ailettes inclinées qui lui communiquent des mouvements giratoires favorables au brassage du combustible vaporisé.
Pour la marche au ralenti,-un ajutage 12 débouche en face du pulvérisateur et par le canal 13 débite le mélange aspiré sur la branche du papillon': Une prise d'air 14 appau- vrit ce mélange.
Sur l'axe de commande du papillon,, en dehors du corps se trouve une came de régulation 15 ( figs. 6 et 7)qui, par l'intermédiaire d'un bras oscillant 16 soulève, au moyen du couteau 18, l'aiguille 3, constanment rappelée par un res- sort 17 ou la laisse descendre.
Le fonctionnement se comprend de lui-même. L'ou- verture du papillon 10 actionne la came 15 qui fait varier les sections de passage du combustible dans le jet 2 en fonc- tion de son profil. La vis 19 règle le débit initial. Le sec- teur AOB correspond à la fermeture mise au ralenti
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BOC au ralenti - CCD à L'ouverture de reprise - DOE à la mar che en puisaance, ouverture progressive - EOF au freinage aux grandes allules. En plus de cette taille, la came présen te de C à F une taille en chanfrein dans le sens de l'axe servant au freinage automatique de la façon Suivante :
Le bras de commande de l'ouverture du papillon est relié en 20 à la tringlerie par une rotule et entraîne l'axe par une goupille 21, une goupille 22 immobilisant la came 15 sur cet axe.
Une pièce 23 est montée à frottement sur l'axe, ce frottement étant réglable par une via 24. La pièce 23 comporte deux doigts 25 et 26 qui viennent rencon- trer une butée 27 venue avec le corps du carburateur. On voit donc qu'un changement du sens de rotation de l'axe du papillon 10 fait buter tantôt 25, tantôt 26, sur la pièce
27. Les deux'doigts 25 et 26 sont reliés par une lame 28, per cée dune fenétre 29 et inclinée sur l'axe du papillon. Dans . cette fenêtre 29 est engagée une tige 30 solidaire du bras
16 et portant deu ttes 31 et 32 de part et d'autre de la lame 28.
Le fonctionnement ast le suivant :
Si l'on suppose le papillon 10,,fermé, dès que le mouvement d'ouverture s'amorce, suivant la flèche, la pièce
23, entraînée par friction, tourne dans le même sens que l'a- xe jusqu'à ce que 25 bute sur 27. Dans ce mouvement, l'incli- naison ae la lame 28 a ramené le levier 16 sur la partie la plus aigue de la came. Tant que le mouvement d'ouverture per- siste le levier 16 reste sur cette partie et toutes les ou- vertures de l'aiguille 3 sont commandées par le profil le plu aigu de la came. Dès qu'un mouvement, même teès faible, de fermeture s'amorce, la pièce 23 oscille et la rampe 28 re- pousse le levier 16 sur le profil chanfreiné de la came 15.
On voit donc que pour les deux tailles appropriées de la came 15, les sections de passages entre le jet 2 et lai
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guille 3 sont conditionnées par le profil aigu-de la came en période d' ouverture, .par le profil chanfreiné en période de fermeture. De ce fait le réglage change instantanémént et passe de la puissance à l'économie au moindre réflexe de ralentissement du conducteur.
Bien entendu , le carburateur peut être vertical ou horizontal ou ses organes disposés d'une toute autre ma- nière.
Dans la variante ae la fig. 12, spécialement des- tinée à l'emploi de l'essence ou carburants très légers, le montage employé est dit montage " Down-draft " ou à tirage par en bas. Il en résulte qu'en cas de fuite de carburant, celui-ci pénètre dans la tubulure et que de montage exige la présence d'un niveau constant. A cet effet la cuve 40 est moi montée soncentriquement au corps de carburation et porte un flotteur annulaire 41 agissant sur un pointeau régulateur non représente sur la figure.
Par un canal 42, l'essence ar- rive dans un espace, annulaire 43 et s'immobilise au niveau N. le thermique 44 en tous points semblables au thermique 4 dé- crit précédemment, débouche quelque millimètre au-de'ssus du niveau et à.son autre'extrémité au point de dépression amxi- mun d'un venturi. principal 54. En dessous de lui se trouve le canal de ralenti 46, ''au centre, qui pa'sse au travers de l'a- xe du papillon. Ce papillon, au.lieu d'être constitué par une simple ellipse fixée sur une tige centrale est composé de deux demi ellipses 47 et 48 réunies à un tube, suivant deux tangentes parallèles. Ce tube porte un noyau 49 au tra- vers duquel s'engage le tube de ralenti.
L'air nécessaire à la carburation pénètre en 50 par un diffuseur à ailettes inclinées semblables à celui déjà .décrite et alimente le venturi principal 45. D'autres passa- ges 51 sont réservés à de l'air de première émulsion qui, par un. venturi d'émulsion 52, mobile dans son logement et relié au pointeau 53 par-uns goupille 55'jouant dans une mottai,8
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56, pénètre au-dessus du thermique 44.
A fin de-course vers le haut, le pointeau soulève le venturi 52, ce qui augmente la section de passage du combustible à la base de ce venturi.
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1- Carburateur pour moteurs à explosions ou à combustion caractérisé en ce que l'ajutage (5) d'arrivée de carburant dans la buse (8) d'aspiration du moteur est pour- tu d'un dispositif de contrôle conjugué avec le réglage du passage de l'air dans cette buse.. l'arrivée du carburant à cet ajutage se faisant après passage de ce carburant sur une capsule 4) chauffée électriquement.
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Electric fuel gasification carburettor and automatic braking.
The present invention relates to a carburetor applicable to explosion or combustion engines in which the fuel is electrically gasified inside the apparatus before it is mixed with air and which is provided with a braking system. mechanically controlled .. on the flow rate of the
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burant, proportional to the force required from the motor.
According to the invention, the apparatus combines the following properties: 1 It uses the fuel at a temperature close to its boiling point without heating the air necessary for combustion, this heating reducing the filling of the cylinders.
2 It prevents any entry of fuel in liquid form or in the form of droplets.
3 It allows the simultaneous use of fuels immiscible in the liquid state (for example gasoline and alcohol) or the simultaneous use of a fuel and a non-combustible liquid but intended to promote combustion, or prolong the expansion or lowering its temperature - ('for example oil and water), it still allows the use of heavy fuels whose boiling point is too high for them to be volatilized under the effect of depression alone.
4 It makes it possible to save fuel in a real and considerable way by braking on the flow, mechanically controlled, whenever a reduction in power is possible, whenever there is a tendency to slow down in driving the engine.
The appended drawing represents by way of example several embodiments of the object of the invention:
Fig. 1 is a block diagram showing how the total gasification of the fuel can occur before it is carburized.
Fig. 2 is a vertical section of a complete embodiment of the carburetor operating on the principle of the previous diagram, and 'provided with a mechanical control device for' automatic flow and braking, '
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Fig. 3 is a cross section of another form of carburetor, the gasification taking place in the body of the burner itself, at the time of mixing.
In these first two embodiments, the fuel arrives under pressure.
Fig. 4 is a vertical section through line A-B of fig 3.
Fig. 5 is a partial section on the axis of the throttle valve.
Fig. 6 is an end view of this axis showing the adjustment cam.
Fig. 7 shows this cam in vertical section.
Fig. 8 shows from the front the device for moving the screw cooperating with the cam.
Fig. 9 shows this device in plan from below,
FIG. 10 shows the control of the needle by the cam.
Fig. 11 is a plan view of FIG. 10.
Fig. 12 shows another embodiment in which the fuel, instead of reaching the pressure of the tank or the manifold, is fixed at a constant level by a tank, a float and a needle. regulator, as in the current models of carburettor, the fuel being called on the thermal by the depression. This device has the effect of preventing liquid fuel from entering the pipe in the event that the blockage of the fuel channels would have to be faulty.
In fig, 1, the gasoline arrives at 1 directly from the tank or from the manifold, via a duct 2, opens out from the sealed body of the carburetor and is in contact with the capsule 4 heated by a resistor 6 arranged at the in-
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lower part of it. The gasoline, or fuel, spreads volatilized in the body of the device and through the duct
5 enters the feed nozzle 8 through the slits 8a at the iris-like diaphragm 90, which allows the passage of air to be increased or reduced. This diaphragm controlled by the ball joint 100 is integral with the cap 120 which goes up and down on a ramp 130 to more or less open the slots 8a and which, at the end of the travel of the diaphragm, closes them completely.
At this moment, the fuel pressure increasing in the body of the apparatus, the elastic membrane 140 squs the thrust is deformed; by the steel wire 150, the spring 160 flexes and the needle 5 closes the arrival of fuel.
At the slightest opening of the nozzle, on resumption, the gases rush into the nozzle and the resumption takes place, quite straightforward without entering liquid fuel.
In the drawing the body of the manometric chamber is connected to the nozzle by a flange B. One can conceive more. Similar manometric chambers, placed around the nozzle, in the same plane, and connected. at the same central spout,. each supplying a different fuel, and therefore appropriate as to the passages, orifices and volatilization temperature.
In the embodiment of the pin 2, the,, .. fuel arrives at -1 under the pressure of the tank, passes through the orifice controlled by the needle 3 and passes into the central chan bre of the thermal 4 in quartz or fused silica which rests on the upper part of the volatilization chamber by a seal 57 which prevents the fuel from passing directly into the duct 5, it must on the contrary go to the holes 58 and go up along the spiral heater 6 between the two quartz tubes 4 and 59;
he passes
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then at 5 where a valve 60 allows it to pass into the main venturi 8 following the opening of this valve, controlled by the levers 61 and 62, this same lever 62 controlling the initial needle 3 and being returned by a spring 63
The opening of the butterfly valve 10 is controlled by means of the axis 64 and the control lever 65.
This lever 65. * instead of being fixed on the axis 64, is free on this axis, and turns around a sleeve 66. In the lever 6 5 there is an inclined slot 67: on the sleeve 66 is finds a pin 68 fitting in the slot 67. The lever 65 carries, cut in its mass, a profile 69 capable of moving the lever 62.
The operation is as follows: As soon as one comes to initiate an opening of the butterfly 10, the lever 65, turns on the sleeve 66 until the pin 68 is at the bottom of the slot 67, before the axis 64 has started to rotate. This has the effect of causing the profile 69 to act on the lever 62, to open the needle 3 and the valve 60 differently depending on the position of their point of attachment on the lever 62 with respect to the point d. 'support 70 of said lever
As long as the throttle remains open, fuel is admitted through the largest corresponding opening in the part of the profile 69 in contact with the lever 62.
As soon as a closure is desired, the lever 65 goes back, the reverse phenomenon occurs, 65 turns on 66 until the light 67 has returned to abut on the pin 68, before the axis 64 turns, which has the effect of pushing back the lever 65 and the antagonist spring 63 recalls the lever 6 on the weakest profile of the cam 69, the flow rates of the fuel and the gas valve being reduced as a result.
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In the variant of figs. 3 to 11, the fuel arrives at 1 through any connection, under the pressure of the tank or the manifold, without passing through a constant-level tank, then comes into jet 2, calibrated by the needle on 3 and in the sprayer 4.
This sprayer consists of a tube of quartz or fused silica, in which is housed a helical resistor 6 connected by a contact 7 to the pole of a low voltage electric generator on the one hand and to the mass of somewhere else.
The fuel is brought in this sprayer to a temperature close to its boiling point, and emerges in the nozzle 8 at the point of maximum depression, it is stirred in the body 9 of the apparatus with the air sucked in, and, by the butterfly 10 with adjustable opening passes into the intake pipe.
The air is drawn in through a diffuser 11 provided with inclined fins which impart to it gyratory movements favorable to the stirring of the vaporized fuel.
For idling, a nozzle 12 opens out in front of the sprayer and through the channel 13 delivers the mixture sucked onto the branch of the butterfly: An air intake 14 depletes this mixture.
On the throttle control axis, outside the body is a regulating cam 15 (figs. 6 and 7) which, by means of an oscillating arm 16, lifts, by means of the knife 18, the needle 3, constantly recalled by a spring 17 or lets it descend.
The operation is understood by itself. The opening of the butterfly valve 10 activates the cam 15 which varies the sections of passage of the fuel in the jet 2 according to its profile. Screw 19 adjusts the initial flow. The AOB sector corresponds to the closing idle.
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BOC at idle - CCD at recovery opening - DOE running in power, progressive opening - EOF when braking at large allules. In addition to this size, the cam presents from C to F a chamfer size in the direction of the axis used for automatic braking as follows:
The throttle opening control arm is connected at 20 to the linkage by a ball joint and drives the axis by a pin 21, a pin 22 immobilizing the cam 15 on this axis.
A part 23 is mounted in friction on the axis, this friction being adjustable by a via 24. The part 23 comprises two fingers 25 and 26 which come into contact with a stop 27 coming with the body of the carburetor. It can therefore be seen that a change in the direction of rotation of the axis of the throttle 10 causes an abutment sometimes 25, sometimes 26, on the part
27. The two fingers 25 and 26 are connected by a blade 28, pierced by a window 29 and inclined on the axis of the butterfly. In . this window 29 is engaged a rod 30 integral with the arm
16 and bearing two heads 31 and 32 on either side of the blade 28.
The operation is the following:
If we assume the butterfly 10,, closed, as soon as the opening movement begins, according to the arrow, the part
23, driven by friction, rotates in the same direction as the pin until 25 stops on 27. In this movement, the inclination of the blade 28 has returned the lever 16 to the most part. acute cam. As long as the opening movement persists, lever 16 remains on this part and all the openings of needle 3 are controlled by the sharpest profile of the cam. As soon as a closing movement, even a very slight one, begins, the part 23 oscillates and the ramp 28 pushes the lever 16 back onto the chamfered profile of the cam 15.
It can therefore be seen that for the two appropriate sizes of the cam 15, the passage sections between the jet 2 and thei
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guille 3 are conditioned by the acute profile of the cam during the opening period, by the chamfered profile during the closing period. As a result, the setting changes instantly and goes from power to economy at the slightest slowing down reflex of the driver.
Of course, the carburetor can be vertical or horizontal or its members arranged in any other manner.
In the variant ae in fig. 12, specially designed for the use of gasoline or very light fuels, the assembly employed is said to be "Down-draft" or bottom-draft assembly. It follows that in the event of fuel leakage, the latter enters the pipe and that assembly requires the presence of a constant level. To this end, the tank 40 is mounted soncentrically to the carburizing body and carries an annular float 41 acting on a regulating needle not shown in the figure.
Through a channel 42, the gasoline arrives in a space, annular 43 and comes to a standstill at level N. the thermal 44 in all points similar to thermal 4 described above, emerges a few millimeters above the level. and at its other end at the point of amxial vacuum provided with a venturi. main 54. Below it is idle channel 46, '' in the middle, which passes through the throttle shaft. This butterfly, au.lieu to be constituted by a simple ellipse fixed on a central rod is composed of two half ellipses 47 and 48 joined to a tube, following two parallel tangents. This tube carries a core 49 through which the idle tube engages.
The air required for the carburization enters at 50 through a diffuser with inclined fins similar to that already described and supplies the main venturi 45. Other passages 51 are reserved for the first emulsion air which, through a . emulsion venturi 52, movable in its housing and connected to the needle 53 by some 55 'pin playing in a mottai, 8
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56, penetrates above thermal 44.
At the upward end of travel, the needle lifts the venturi 52, which increases the section of passage of the fuel at the base of this venturi.
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1- Carburetor for explosion or combustion engines characterized in that the nozzle (5) for supplying fuel in the engine suction nozzle (8) is still a control device combined with the adjustment the passage of air through this nozzle .. the arrival of fuel at this nozzle taking place after passage of this fuel over an electrically heated capsule 4).