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PROCEDE ET APPAREIL POUR LA MARCHE DES MOTEURS A COMBUSTION
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INTERNE AVEC UN COMBUSTIBLE IsIUII) POINT D"¯E.i3ChhlIIOi\T ELEVE
Les combustibles liquides à point d'ébullition élevé, comme par exemple le pétrole et le gasoil, les huiles obtenues lors de la distillation sèche de pétrole ou de charbon sont déjà, comme il est connu, utilisés pour faire marcher des moteurs à combustion interne, par exemple des moteurs Diesel. Ces combus- tibles sont injectés sous pression directement dans les cylindres où ils sont enflammés sous l'action de la chaleur produite par la compression d'air à une pression élevée. On connaît de même des moteurs, dans lesquels la mélange gazeux est chauffé par les gaz de combustion s'échappant du moteur.
Les moteurs de ce der- nier genre présentent toutefois un rendement plus faible que les moteurs habituels.
L'objet de la présente invention se différencie des appareils et procédés connus mentionnés ci-dessus pour la marche
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des moteurs avec des combustibles liquides lourds, en ce que les combustibles liquides, Comme par exemple le pétrole et le gasoil, les huiles obtenues lors de la distillation sèche de pétrole ou charbon, ou des genres de combustibles analogues, sont, seulement après leur gaséification dans un appareil échangeur de tempéra- ture chauffés par les gaz de combustion s'échappant du moteur, mélangés à l'air aspiré, dans le moteur. Comme l'ont montré des essais effectués, ce mélange gazeux s'enflamme de façon analogue au mélange combustible habituel à base d'essence à l'aide d'une bougie d'allumage ordinaire.
Le procédé suivant l'invention permet ainsi de fai- re marcher les moteurs à combustion interne connus, convenant pour la marche avec des combustibles à bas point d'ébullition, comme par exemple l'essence, avec des genres de combustibles liquides à point d'ébullition élevé, comme par exemple le pétrole Il a en outre été constatée que le procédé suivant l'invention permet également la marche des moteurs à combustion ordinaire avec de l'alcool brut renfermant de l'eau, ou avec un autre com- bustible à bas point d'ébullition, par exemple de la térébenthine seule ou en mélange avec un autre combustible liquide.
La chaleur nécessaire pour la mise en marche du moteur marchant de la maniè- re indiquée ci-dessus, peut être obtenue soit en faisant démarrer le moteur avec un combustible à bas point d'ébullition, en utili- sant à cet effet les carburateurs connus en eux-mêmes, soit en prélevant la chaleur à partir d'une source auxiliaire, par exem- ple au moyen d'un appareil de chauffage électrique.
Le dessin ci-joint représente un exemple de réalisa- tion d'un appareil; qui sert à faire marcher des moteurs à com- bustion interne, convenant pour la marche avec des combustibles à bas point d'ébullition, avec un combustible à point d'ébulli- tion élevé. La fig. 1 représente l'appareil en une vue en coupe longitudinale, tandis que la figure 2 représente une coupe trans-
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versale par un moteur auquel est applique l'appareil ci-dessus, et les figs. 5, 4 et 5 représentent de façon plus ou moins sché- matique l'ensemble de l'appareil à l'échelle agrandie.
L'appareil servant à faire marcher des moteurs à combustion interne à faible taux. de compression avec des combus- tibles liquides à point d'ébullition élevé, consiste essentiellc ment en un échangeur de température, consistant en deux serpen- tins tubulaires 5, 10, qui sont raccordés entr'eux au moyen de canaux de forme spirale 6'; ces canaux 6' sont d'une section transversale inférieure à celle des serpentins tubulaires 5, 10, et sont ménagés dans la plaque 6; à cette dernière est assemblée la plaque 9. Les plaques 6 et 9 sont fixées entre des brides de la conduite d'échappement 14 du moteur. Dans le canal 6', de faible section transversale, est intercalée une soupape 7, dont la tige est reliée au moyen d'une tringle ou d'un câble de trac- tion 8 au registre ou papillon 16, qui règle l'admission de l'air aspiré par le moteur.
Les serpentins tubulaires 5, 10 sont montés dans la conduite d'échappement 14 du moteur avec une certaine liberté de mouvement /fig.1 et 2/, de façon à pou- voir effectuer un mouvement de vibration sous l'action du pas- sage des gaz d'échappements ils sont disposés au voisinage im- médiat des orifices d'échappement des cylindres moteurs. Dans les plaques 6 et 9 sont ménagés des canaux centraux pour le pas- sage des gaz de combustion.
A l'intérieur de ce canal axial des plaques 6, 9 est monté un clapet d'étranglement 22 fige. 3 et 4/, qui est de position réglable à la main ou est relié au pa- pillon 16 réglant l'admission d'air aspiré par le moteur ; ceclapet d'étranglement permet de modifier la section transversa- le de passage de la conduite d'échappement 14 et de régler l'é- coulement des gaz de combustion; ce clapet sert également à di- riger une partie des gaz de combustion dans une conduite 11, branchée sur la conduite d'échappement 14. La quantité de cha- leur nécessaire pour la gaséification de combustible, peut ain- si être réglée soit à la main, soit automatiquement sous la dé-
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pendance de l'effet d'aspiration du moteur.
Les serpentins tubu- laires 5, 10 de l'échangeur de température sont reliés d'une part par la conduite 4 au réservoir 1 dans lequel le combustible se trouve sous une sertaine pression, produite par exemple au moyen de la pompe 2 et indiquée par le manomètre 3, et d'autre part, par la conduite 17 à la conduite d'aspiration 15 du moteur. Cet- te conduite 17 est munie d'une soupape réductrice de pression 12 /fig. 1 et 2/, dont le cône obturateur la' /fig. 3/ est repoussé sur son siège par un ressort 19, dont la tension peut être réglée au moyen dû bouton à vis 20.
La conduite 17 se termine par une tuyère 13, qui - si on,considère les soupapes d'admission du mo- teur - est disposée en avant du papillon 16, et cette conduite 17 comporte un branchement 21, qui se termine par une tuyère 13', disposée derrière le papillon 16. Cette conduite 17 peut toute- fois. ne comporter qu'un seul orifice de sortie, qui est muni d'une tuyère 13, disposée soit en avant du papillon 16, soit der- rière celui-ci.
On peut remplacer la soupape 12 montée dans la con- duite 17 pour le réglage de l'amenée du combustible gasêifié dans la conduite d'aspiration 15 du moteur, par une soupape poin- teau 24, /fig. 5/, montée directement dans la tuyère 13; il est alors avantageux de relier la tige de cette soupape à un clapet d'étranglement additionnel 25, qui est monté dans la conduite d'aspiration 15, derrière le papillon 16 - si on considère la direction de l'écoulement du mélange combustible vers le moteur - et qui est muni d'un ressort 25' de telle manière que lors du mouvement angulaire de rotation de ce clapet d'étranglement 25 qui s'ouvre automatiquement sous l'aspiration produite par le moteur, la soupape pointeau 24, montée dans la tuyère 13, s'ou- vre également.
De cette manière, l'amenée du combustible gazéifia peut être réglé.e sous la dépendance de l'aspiration du moteur, de façon analogue à ce qui est le cas dans les moteurs employés jusqu'ici, marchant avec un combustible à bas point d'ébullition.
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L'appareil décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante :
Pour mettre le moteur en marche,, il faut porter l'écha geur de température 5, 6, 9, 10, à une certaine température et utiliser à cet effet les gaz de combustion qu'on obtient après le démarrage du moteur, de la manière habituelle, c'est-à-dire à l'aide de combustible à bas point d'ébullition, par exemple de benzine ; ou bien, il faut chauffer l'échangeur de température de toute autre manière, par exemple par voie électrique.
Après chauffage de l'échangeur de température 5, 6, 9, 10, on fait passer à travers celui-ci le combustible liquide, coulant du réservoir 1 par la conduite 4, sous une pression à régler de façon appropriée; on règle la quantité de combustible à l'aide de la soupape 7, dont la tige est reliée au papillon 16, de sort te que le réglage de l'écoulement du combustible liquide s'ef- fectue automatiquement par le réglage de la quantité d'air aspi- rée par le moteur.
Le combustible est gazéifié, par son passage à travers l'échangeur de température 5, 6, 9, 10 et il se pro- duit une dissociation du combustible liquide en hydrocarbures plus légers; le combustible s'écoule ensuite à l'état gazeux, par la conduite 17, entourée par la conduite de branchement 11 de la conduite d'échappement 14, et par la tuyère 13 dans la conduite d'aspiration 15 du moteur, à partir de laquelle il arrive, sous forme de mélange combustible, aux cylindres, où l'allumage s'effectue au moyen des bougies d'allumage; en même temps, son pouvoir calorifique s'élève comparativement au pou- voir calorifique du combustible liquide, à partir duquel le gaz est formé ;
est dû au changement dans le groupement des molécules et à la nouvelle combinaison formée par les éléments du combustible mentionné, lors de la transformation de celui-ci à partir de l'état liquide à l'état gazeux dans l'échangeur de température, et à l'absorption d'une certaine quantité de calo- ries à partir du gaz d'échappement. La chaleur absorbée est à
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nouveu cédée pendant la combustion dans le moteur, de sorte que le rendement thermique de ce dernier augmente.
Le combustible gazéifié est soumis, pendant son pas- sage à travers les canaux, de faible section 6' de l'échangeur de température 6 - 9, à une compression et un mélange intime, de sorte que le pouvoir calorifique du combustible gazéifié devient uniforme. Ce combustible, qui présente dès lors un pouvoir calo- rifique uniforme est, dans son écoulement par la conduite 17, ou à sa sortie de celle-ci, en passant par la tuyère 13, dosé à l'aide de la soupape 12 ou 24, sous la dépendance de l'aspira- tion du moteur.
Ceci règle non seulement l'alimentation au com- bustible liquide, mais en même temps l'écoulement du combustible gazéifié sous la dépendance de l'aspiration du moteur; la soupape pointeau 24, disposée dans la tuyère 13 et reliée au clapet d'é- tranglement additionnel 25 - où la soupape réductrice de pression 12, intercalée dans la conduite 17 - assure l'écoulement régulier du combustible gazéifie, sous la dépendance de l'aspiration du moteur.
L'appareil décrit ci-dessus, qui permet de faire marcher,avec des combustibles à point d'ébullition élevé, des moteurs à combustion ordinaire à faible taux de compression, con- venant pour la marche avec des combustibles à bas point d'ébulli- tion, permet non seulement de réduire de façon essentielle les frais résultant de la marche du moteur, mais diminue aussi les dangers d'incendie, ce qui présente une importance primordiale en particulier pour la navigation aérienne.