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Dispositif de carburation pour toutes applications mais plus spécialement pour combustion continue en vase clos.
Dans un moteur à combustion interne, l'air, néces- saire à la pulvérisation et à la combustion, est aspiré par le cylindre moteur. Cet air, dans son passage à travers le carburateur, se mélange avec le carburant en le pulvérisant dans un rapport bien déterminé et nécessaire à une bonne combustion. Il n'est donc' pas absolument nécessaire, en marche normale, d'avoir recours à des appareils spéciaux pour fournir le comburant. Lorsqu'il s'agit, par contre, de produire une combustion continue, comme c'est le cas dans le chauffage, au moyen de combustibles liquides ou gazeux, il faut avoir re- cours à un ventilateur ou compresseur pour insuffler l'air nécessaire à la pulvérisation ou au mélange du combustible et à l'amorce de la combustion. Un appoint d'air atmosphérique est en général nécessaire pour réaliser une bonne combustion.
Cet
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appoint est fourni par de l'air dont le débit est réglable par des registres déplacés par le chauffeur ou automatiquement par des dispositifs appropriés. Sans cet appoint, les brûleurs ordinaires s'éteignent. Il est évident que, quelle que soit la précision de ces dispositifs, on n'arrive pas à un dosage automatique tel qu'il est réalisé par les carburateurs dans les moteurs à combustion interne à toutes les allures du moteur, où le mélange est toujours homogène.
La présente invention a pour objet principal un carburateur pour toutes applications, mais plus spécialement pour combustion continue, produisant un mélange homogène à tou- tes les allures du chauffage, depuis la combustion en veilleu- se jusqu'au chauffage le plus intense sans aucune contribu- tion de l'air atmosphérique en dehors de l'air fourni par le ventilateur. L'air fourni par le ventilateur sert, non seule- ment à pulvériser le combustible, mais aussi à sa combustion complète.
Le carburateur, suivant l'invention, se caractérise principalement en ce qu'il comporte un tiroir ou obturateur mobile contrôlant simultanément et en sens inverses la sec- tion de passage de l'air primaire d'entraînement du combus- tible et la section de passage de l'air additionnel, la posi- tion de l'obturateur étant fonction de la pression au ventila- teur d'alimentation.d'air.
L'invention se caractérisé en outre en ce que l'ali- mentation en combustible a lieu à pression égale, à chaque instant, sur le combustible en réservoir fermé et à l'orifice du brûleur, cette égalité de la pression étant obtenue, de préférence, en reliant la canalisation d'air du ventilateur au réservoir de combustible.
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Les moyens pour déplacer l'obturateur en fonction de la pression du ventilateur sont constitués par un piston mo- bile dans un cylindre et soumis, sur une face, à l'action d'un ressort et, sur son autre face, à la pression d'air au ventilateur, ce piston étant relié cinématiquement à l'obtura- teur.
L'obturateur présente une forme annulaire dans laquel- le est engagée la buse d'admission du combustible, la paroi interne de cet obturateur, dans la région de sortie de la bu- se, étant convergente dans le sens de l'écoulement du combus- tible et de l'air.
L'obturateur, qui est guidé par des ailettes dans le corps de l'appareil, pour constituer un espace de circulation de l'air additionnel, est pourvu, dans la région de sa paroi interne convergente, d'une paroi externe tronconique qui con- verge dans le même sens que la précédente et susceptible de s'appliquer sur une partie tronconique correspondante du corps.
La buse est réglable en position pour modifier ini- tialement la section de passage de l'air primaire circulant autour du jet de combustible de manière à modifier la vitesse d'écoulement de cet air.
Une tige, dont l'extrémité contrôle la section de sortie de la buse, peut être réglée en position pour modifier la section d'écoulement de ce combustible.
L'invention s'étend encore à d'autres points parti- culiers qui apparattront dans le texte suivant fait en réfé- rence au dessin annexé, donné à titre d'exemple seulement, dans lequel:
La figure 1 est une élévation d'ensemble avec coupe faite suivant 1-1 de la figure 2.
La figure 8 est une coupe faite suivant II-II de la figure 1.
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La figure 3 est une élévation d'ensemble correspon- dant à la figure 1, avec coupe faite suivant III -III de la figure 4.
La figure 4 est un plan correspondant à la figure 3.
La figure 5 est une coupe partielle de face faite sui- vant V-V de la figure 3, la buse mobile et la tige de distri- bution du combustible étant enlevées.
L'appareil, représenté à titre d'exemple seulement, est constitué par un corps en deux parties principales 1 et 2 juxtaposées suivant les brides la et 2a et réunies par des boulons. Une buse mobile 4, montée dans une partie tubulaire 2b de la partie 2 et guidée dans une pièce 4a, est pourvue d'une gorge périphérique hélicoïdale 4b, dans laquelle est engagé un ergot 3a constitué par l'extrémité d'une vis 3 montée dans la partie tubulaire 2b du corps 2. Sur l'extrémi- té inférieure du corps tubulaire de la buse 4, est fixée une couronne moletée 4c dont le déplacement angulaire provoque, grâce à la gorge 4b et à l'ergot fixe 3a, le déplacement hé licoïdal de la buse 4 et par suite le réglage en translation de l'extrémité de celle-ci.
Le distributeur de combustible est constitué par une tige 5 disposée dans la buse tubulaire 4 et vissée dans celle-ci en 5a, le déplacement angulaire d'un organe de réglage 5b, fixé rigidement sur la tige 5, assurant le déplacement de cette tige dans la buse 4. La tige 5, dont la section en 5c est établie pour constituer des canaux de circulation du combustible présente, à sa partie supérieure, la forme d'un cône 16 dont la grande base a un diamètre en principe égal au diamètre de la chambre axiale ménagée dans la buse 4.
Dans le corps 1 peut se déplacer en translation un obturateur 6 pourvu périphériquement et latéralement de canne-
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lures 6a droites ou hélicoïdales, cet obturateur étant guidé dans la paroi cylindrique interne du corps 1 par la périphé- rie des nervures 6b limitant les cannelures 6a. Cet obtura- teur 6 comporte une partie tronconique 6c. qui peut s'appli- quer exactement contre une partie tronconique ld du corps 1.
L'extrémité de sortie de la buse 4 est engagée dans l'obtura- teur 6 sur lequel est fixé le guide 4a. La paroi interne de l'obturateur présente une partie cylindrique 6d et une partie convergente 6e engendrée par une courbe, convexe vers l'in- térieur, se déplaçant sur une directrice circulaire. Le dé- placement en translation de l'obturateur peut être réalisé à l'aide de tous moyens appropriés. Dans l'exemple représen- té, on utilise une fourche 7 dont les branches sont engagées dans des chapes 8, solidaires de l'obturateur 6 et articulées dans ces chapes par l'intermédiaire d'axes 8a. La fourche 7 est fixée rigidement sur un arbre 9 qui traverse un presse- étoupe 9a comme indiqué plus spécialement à la figure 2, cet arbre étant déplacé angulairement par l'intermédiaire d'un levier 10 solidarisé angulairement avec cet arbre.
Un cylindre 11, venu de fonderie avec le corps 1, ou rapporté sur ce dernier, est pourvu intérieurement d'un piston 12 soumis, dans une direction, à l'action d'un res- sort 18, le piston étant relié par une biellette 13 au le- vier 10.
L'air, envoyé par un ventilateur, non représenté, pénètre dans le sens de la flèche F, à l'intérieur du corps 2. Le combustible, amené par la canalisation 14, arrive dans la chambre annulaire 15 et, à travers des trous 15a pratiqués dans le corps de la buse mobile 4, s'écoule à l'intérieur de celle-ci, d'ou il sort par le faible espace annulaire limité par l'extrémité interne de la buse et la
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partie conique 16 du distributeur. Le réglage de cette sec- tion annulaire est effectué en agissant sur l'organe 5b qui assure le déplacement de la tige 5 de distribution.
L'air s'engageant dans l'espace annulaire, limité par la paroi interne de l'obturateur 6 et la paroi externe de la buse 4, se déplace, dans le convergent 6e entourant l'extrémité de sortie de cette buse, à une vitesse suffisante pour réaliser la succion du combustible. Le mélange (air et combustible) sort par l'ouverture 17.
Lorsque l'obturateur 6 est dans sa position haute maximum, la partie conique 6c vient s'appliquer contre la partie conique correspondante ld et l'air ne peut passer qu'à l'intérieur de l'obturateur pour sécouler en mélange avec le combustible, à travers l'ouverture 17 comme précédemment indiqué. Si l'obturateur 6 s'abaisse, la section annulaire diminue autour de la buse mobile 4 mais l'air peut passer entre l'obturateur 6 et le corps 2, les parties tronconiques
6c et 1d ménageant entre elles un espace suffisant pour l'écoulement de l'air. Cette disposition permet d'obtenir un mélange parfait et homogène à toutes les allures de la combustion.
Il est évident que l'allure de la combustion est fonction du volume d'air envoyé par le ventilateur. Or, si ce volume augmente et si l'obturateur 6 est fermé par appli- cation de la partie tronconique 6c contre la partie corres- pondante ld, le débit de l'air à l'intérieur de l'obturateur augmente. Cette augmentation de débit provoque une augmenta- tion de la vitesse de l'air autour de la buse, ce qui provo- que une succion plus importante du combustible et par suite une augmentation de richesse du combustible. En vue d'éviter ,cet inconvénient et pour conserver la même richesse du mélange,
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à chaque augmentation du débit d'air envoyé par le ventilateur correspond un déplacement de l'obturateur et, par suite, une augmentation de la section annulaire limitée par les parties tronconiques 6c et ld.
L'accélération et le ralentissement du ventilateur provoquent le déplacement de l'obturateur 6 de manière à modifier le débit de l'air additionnel s'écoulant entre l'ob- turateur et le corps 1. Malgré les variations du débit de l'air envoyé par le ventilateur, on obtient sensiblement un mélange constant.
En vue de réaliser automatiquement le déplacement de l'obturateur 6, pour obtenir précisément la constance du mélange à tous les régimes de la combustion, la face supé- rieure du piston 12 est soumise, en permanence, par l'intermé- diaire d'une conduite 19 de dérivation du circuit d'air du ventilateur, à la pression de l'air débité par ce ventilateur.
Dès que la pression du circuit d'ait augmente, le piston 12 se déplace en antagonisme à l'action du ressort 18 et, par l'in- termédiaire de la biellette 13, du levier 10 et de l'arbre 9, agit sur la fourche 7 commandant les déplacements de 1'ob- turateur 6, de manière à abaisser celui-ci pour augmenter la section de passage de l'air additionnel tout en diminuant la section de l'air primaire de succion du combustible. A cha- que variation de l'allure du ventilateur correspond ainsi un déplacement du piston 12 et, par suite, une nouvelle posi- tion de ce piston et de l'obturateur 6.
Suivant l'invention, l'alimentation en combustible n'a lieu ni à niveau constant,ni à pression constante, mais à pression égale à chaque instant sur le combustible en réser- voir fermé et à l'orifice du brûleur.
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A cet effet, le réservoir à combustible (non repré- senté) qui alimente le conduit à combustible 14, est raccordé au conduit d'arrivée de l'air de combustion.
Comme indiqué précédemment, l'air qui pénètre dans le carburateur est divisé en deux circuits, le premier cir- cuit ou circuit d'air primaire entoure le jet d'admission du combustible et le second circuit ou circuit d'air additionnel rejoint le circuit de l'air primaire après le mélange de ce- lui-ci avec le combustible. La vitesse de l'air autour du jet de combustible est modifiée: - par la vitesse du ventilateur, - par la variation de l'espace annulaire de circu- lation de l'air primaire autour du jet du combustible.
Lorsque le tiroir descend, l'espace autour du jet diminue,la vitesse d'écoulement dans cet espace augmente, la quantité d'air additionnel augmente également, de sorte que la teneur du mélange ne varie pas. Avec ce dispositif, on assure une carburation homogène à toutes les allures de la combustion grâce au déplacement automatique du tiroir.
Le carburateur décrit et représenté n'est donné ici qu'à titre indicatif et non limitatif. Toutes variantes, qui mettent en oeuvre les caractéristiques principales, restent comprises dans le cadre de la présente invention.
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