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Perfectionnements aux carburateurs
Dans les carburateurs ordinaires pour moteurs à expier sion, la pulvérisation du liquide combustible et son mélange avec l'air sont assurés par la dépression d'aspiration du moteur. Somme celle-ci doit rester assez faible si l'on ne veut pas réduire la puissance lors des grandes ouvertures du papil- Ion, on est considérablement gêne pour obtenir un mélange correct dans tous les cas, notamment lors des reprises brusques.
Cet inconvénient est encore plus sensible quand on essaye de remplacer le liquide léger habituel (essence) par un liquide
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,plus lourd, tel que les huiles combustibles. La pulvérisation se produit difficilement aux fortes dépressions et elle devient tout à fait insuffisante aux faibles dépressions de telle aorte que la marche du moteur aux bas régimes est totalement impossible.
On doit y remédier en utilisant convenablement un carburant auxiliaire léger (essence) pour assurer la totalité ou la plus grande partie de l'alimentation aux faibles ouvertures du pa- pillon (puissances réduites, ralenti et marche à vida). La con- sommation de ce carburant auxiliaire, généralement coûteuse est ainsi assez élevée,
Suivant la présente invention cet inconvénient est évité grâce au fait que 1'entraînement et la pulvérisation du liquie de combustible sont assurés principalement, mais non uniquement, pas* l'effet d'une pression auxiliaire placée sous la dépendance de la commande d'accélération et agissant concurremment avec la dépression.
La pression auxiliaire employée peut être appliquée direc- tement au liquide qui, alors se pulvérise de lui-même à la sortie d'ajutages appropriés; elle peut aussi être appliquée à un gaz auxiliaire qui agit sur le liquide par entraînement mica- nique et le pulvérise à la façon connue, Dans ce dernier cas l'on peut avec avantage utiliser comme gaz auxiliaire un gaz combustible qui facilite et régularise 1'inflammation du mélange détonant à l'intérieur des cylindres.
Les dessins annexés, donnés à titre d'exemple, permettront de mieux comprendre l'invention,
Fig, 1 et 2 sont deux coupes schématisées d'un dis- positif de pulvérisation par l'effet d'une pression auxiliaire
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appliquée à un gaz auxiliaire.
Fig. 3 et 4 sont des coupes d'organes de réglage de la pression du gaz auxiliaire,
Fig. 5 est une coupe schématique d'une bougie d'allu- mage munie d'un dispositif permettant de recueillir du gaz com- primée
Fig. 6 est une coupe schématique d'un carburateur suivant l'invention dans lequel la pression auxiliaire est appli- quée au liquide,,
Fig. 7 est une vue de côté, avec arrachement, d'un carburateur suivant l'invention dans lequel la pression auxiliai. re estappliquée à un gaz auxiliaire.
Fig. 8 en est une coupe suivant VIII-VIII (fig. 7).
Fig. 9 en est une coupe suivant IK-IK (fig. 8).
Fig. 10 en est une vue de face avec coupe partielle suivant X-X (fig. 8 et 9).
Fig. 11 en est une vue en plan par dessous à échelle réduite.
Fig. 12 et 13 sont deux coupes longitudinales de détail à 90 l'une de l'autre du corps du robinet de réglage de la pression auxiliaire,
Fig. 14 à 16 sont des coupes transversales dudit robinet à trois positions,
Fig. 17 est une vue en élévation d'une autre forme de réalisation d'un oarburateur suivant l'invention à pression auxiliaire appliquée à un gaz.
. Fig. 18 is est une coupe longitudinale de la fig, 17.
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Fig. 19 est une vue à grande échelle de la tête de pul- vérisation.
Dans la disposition suivant fig. 1 dans une cuve à niveau constant 1 alimente un tube 2 entouré par un autre tube
3, concentrique au premier, et qui reçoit le gaz sous pression à travers un robinet 4 ou autre organe de réglage. Les deux tu- bes 2 et 3 se terminant par des ajutages concentriques appro- priés, l'orifice à liquide étant disposé légèrement au-dessus du niveau dans la cuve 1. L'ensemble des tubes est arrangé de façon à débiter au droit d'un diffuseur 5 placé en arrière du papillon 6 de réglage des gaz dans la tubulure d'admission
7 du moteur,
Le gaz auxiliaire arrive au robinet 4 sous une pression constante relativement faible de quelques centaines de grammes par centimètre carré, par exemple.
Le robinet 4 est placé sous la dépendance de la commande de l'accélération (laquelle agit sur le papillon 6) par un mé- canisme quelconque non figuré,
Le fonctionnement est le suivant :
A chaque position déterminée de la commande d'accéléra- tion correspondent des angles d'ouverture déterminés du papil-
Ion 6 et du- robinet 4 ainsi qu'une valeur déterminée de la pression du gaz auxiliaire en arrière des ajutages de sortie des tubes 2 et 3. Le gaz en s'échappant entraîne le liquide et le pulvérise finement dans la tubulure7 en le mélangeant intimement à l'air aspiré par le moteur.
L'entraînement et la pulvérisation du liquide sont 'assurés principalement par la pression du gaz auxiliaire, de
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telle sorte que même aux bas régimes, même avec des liquides combustibles lourds, on obtient un fin brouillard de goutte- lettes imperceptibles, réparties de façon homogène dans l'air aspiré par le moteur, ce qui assure un fonctionnement satis- faisant de celui-ci.
Mais il faut noter en outre que la dépression provoquée par l'aspiration du moteur au droit du diffuseur 5 agit aussi de façon appréciable sur l'ajutage du tube 2, Il en résulte que, pour une même position de la commande d'accélération, le débit de liquide combustible augmente quand le régime du moteur augmente.
Ainsi le débit de liquide dépend à la fois de la position de la commande d'accélération.et du régime du moteurs
Lors d'une brusque reprise à bas régime, le gaz sous pression assure un débit instantané de liquide finement pulvéri- sé, mettant ainsi le moteur à même d'obéir sans retard à la commande d'accélération, '
Le gaz auxiliaire employé peut être de l'air ou un autre gaz queloonque. Il est particulièrement intéressant en cer. tains eau d'employer un gaz combustible: gaz de ville, acé- tylène, butane, hydrogène, etc,,6 On introduit ainsi dans le mo teur un mélange facilement inflammable de gaz combustible et d'air, susceptible d'assurer le départ ou le ralenti dans les cas les plus difficiles.
Bien entendu, la pression du gaz est, s'il y a lieu, ré- gularisée et réduite avant l'emploi par un man-détendeur approprié.
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Fig. 2 indique une variante de réalisation du dispositif de pulvérisation. le tube 2 est à angle droit avec le tube 3.
Fig. 3 montre un dispositif à pointeau pour le réglage de la pression du gaz auxiliaire, En fig. 4 le réglage est assuré par le petit clapet 8 dont la tige 9 reçoit l'action du levier 10. Une membrane souple 11 d'une part assure la levée de la tige 9 et d'autre part forme fermeture étanche, évitant tout presse** étoupes..
Fig. 5 montre à titre d'exemple l'utilisation d'une bougie d'allumage 12 pour la production du gaz comprimé destiné à ser- vir de gaz auxiliaire*. La bague creuse 13 disposée sous le corps de la bougie, est reliée à l'intérieur de celle-ci par le trou 14. Une bille 15, pressée par un ressort 16, forme soupape auto- matique,
On peut aussi utiliser un compresseur, une bouteille, etc.,.
La pression auxiliaire peut être appliquée au combustible lui-même. En fig. 6 le liquide sous pression constante arrive dans une cuve 17 renfermant une cloison 18 pourvue d'un orifi- ce obstrué par un clapet à membrane du genre de celui suivant fig. 4 et dont les organes ont d'ailleurs été affectés des mêmes chiffres de référence. De là, le liquide arrive à un tube 19 aboutissant à un ajutage pulvérisateur 20 pourvu d'un disposi- tif d'atomisation tel qu'un système 21 de rainures hélicoïdales.
L'axe du papillon 6, placé sous la dépendance de la com- mande d'accélération, porte une came 22 qui agit sur l'extrémité du levier 10 commandant le clapet 8. Ainsi l'ouverture dudit clapet est elle-même placée sous la dépendance de la commande d'accélération.
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Comme dans les cas de fig, 1 et 2, l'entraînement du liquide et sa pulvérisation sont produits principalement par la pression auxiliaire du liquide en arrière de l'ajutage 20, mais la dépression au droit du diffuseur 5 agit également, de telle sorte que, pour une même position de la commande d'accé- lération, le débit de liquide varie suivant le régime du mo- tour*
Les fig, 7 à 11 montrent une première forme d'exécution d'un carburateur à gaz auxiliaire suivant l'invention.
Le carburateur représenté comprend deux cuves à niveau constant, l'une 23 alimentée en essence, l'autre 24, en huile, Des con- duits 25, 26, (fig. 10) partant de ces cuves, aboutissent à un canal transversal 27; ils peuvent être obturés par des poin- teaux 28 et 29 normalement soulevés par des ressorts 30 et
31. Un balancier 32-33 articulé en 34 et commandé par une trin- gle 35 peut abaisser soit l'un, soit l'autre des pointeaux 28 et 29.
Un ajutage ou gicleur 36 est alimenté par le canal 27; il est disposé perpendiculairement à l'axe de la tubulure d'aspira tion 37 et débouche au centre d'un diffuseur 38 (fig. 8 et 9).La papillon de gaz 39 est placé en aval de ce diffuseur.
Le gaz sous pression arrive en 40, traverse la clé 41 d'un robinet de réglage et parvient à un tube 42 qui se termine en tuyère dans l'axe de la tubulure 37, en face du gicleur 36 suie vant la disposition de fig. 2. La clé 41 est pourvue d'un levier de manoeuvre 43 (fig. 9 et 11) attelé par une bielle 44 avec un levier 45 calé sur l'axe 46 du papillon 39. Celui-ci est directe ment relié à la commande d'accélération par un levier 47. On
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notera (fig. 8 et 9) que cet axe 46 est creux et tourne sur un axe fixe creux 48 aboutissant à un petit diffuseur auxiliaire 49 (fig, 7 et 8) coiffant le gicleur de ralenti 50 alimente par la cuve à essence 23.
L'axe fixe 48 et l'axe mobile 46 sont pour- vus de fenêtres latérales 51 et 52 qui se correspondent à la position de ralenti (fermeture du papillon 39).
Le robinet de réglage est détaille aux fig, 12 à 16. Sa olé 41 comprend une lumière 53 en forme de fente étroite permet- tant une grande progressivité de réglage, Fig. 12 et 13 montrent la clé en élévation et de profil; fig. 14 à 16 sont des coupes du robinet respectivement fermé, ouvert à demi, ouvert en plein.
Le fonctionnement général ressort des explications concer- nant la disposition de fig. 1. Pour le départ à froid, ou en cas de manque d'huile, 1'inverseur à pointeaux 2829 permet de fonctionner à l'essence aussi longtemps qu'on le désire. A l'extrême ralenti et lors de la marche à vider lorsque le robinet 41 est presque fermé, la pulvérisation serait insuffi- sante, Liais les fenêtres 51 et 52 sont alors en regard et c'est le gicleur auxiliaire 50 alimenté à l'essence qui assure la marche même lorsque le papillon 39 est entièrement fermé, La consommation d'essence est insignifiante puisqu'elle ne se produit qu'à l'extrême ralenti seulement,
Lorsque le gaz auxiliaire est combustible, il peut être inutile de prévoir un ralenti à l'essence,
le gaz pouvant l'as- surer lui-même si le robinet 41 est disposé pour maintenir un débit suffisant quand le papillon 39 est presque fermé.
Les fig, 17 à 19 montrent une seconde forme d'exécution
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.d'un oarburateur à gaz auxiliaire sous pression, La cuve à huile 24 alimente un oanal axial 54 prévu dans une tige 55 co- axiale à la tubulure d'aspiration 56. Cette tige comporte un autre oanal 57, désaxé, qui est alimenté en gaz sous pression à travers un pointeau à ressort 58, la tige 55 se termine par une tête 59 (fig, 19) pourvue d'un conduit axial 60 et de conduits inclinés 61 aboutissant près de la sortie de celui-ci: ceux- ci sont alimentés en gaz par une chambre annulaire 62 dans la- quelle débouche le canal 57. Cette tête 59 est au droit d'un dif fuseur 63 dans la tubulure 56.
Cette dernière comporte des ouvertures latérales d'admis- sion d'air telles que 64, en forme de larmes (fig. 17) entou- rées par un diffuseur annulaire 65, Un piston 66, coulissant sur la tige 55 dans la tubulure 56 découvre plus ou moins les ouvertures 64 et constitue ainsi organe de réglage de l'ad- mission au moteur. Ce piston est commandé par une équerre 65-66 (fig, 18), articulée en 67 et reliée par une tige 70 à la commande d'accélération. L'équerre 65-66 est solidaire d'une came 71 qui agit sur le bras 72 d'une équerre 72-73, articu- lée en 74 et rappelée par un ressort 75. Cette équerre commande à son tour le pointeau 58.
Dans le diffuseur 65 est logé un gicleur auxiliaire 76 alimenté en essence par la cuve 23.
Le fonctionnement reste celui précédemment décrit, le gicleur 76 assure la marche au ralenti,. Dès que le piston 66 est abaissé suffisamment, ledit gicleur est hors d'action par suite de la forme même des ouvertures 64. Au reste, on peut ,prévoir un pointeau pour fermer l'arrivée d'essence au gi- oleur 76 dès que le piston s'abaisse un peu.
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Carburetor improvements
In ordinary carburettors for expier sion engines, the atomization of the combustible liquid and its mixture with air is provided by the engine suction vacuum. In sum, this must remain fairly low if one does not want to reduce the power during the large openings of the butterfly, one is considerably hampered in obtaining a correct mixture in all cases, in particular during sudden recoveries.
This drawback is even more noticeable when trying to replace the usual light liquid (gasoline) by a liquid
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, heavier, such as fuel oils. Spraying occurs with difficulty at strong depressions and it becomes quite insufficient at low depressions of such aorta that running the engine at low speeds is totally impossible.
This should be remedied by properly using a light auxiliary fuel (gasoline) to provide all or most of the power at the small throttle openings (low power, idle and empty). The consumption of this auxiliary fuel, generally expensive, is thus quite high,
According to the present invention this disadvantage is avoided by the fact that the driving and the atomization of the fuel liquid is mainly, but not exclusively, effected by the effect of an auxiliary pressure placed under the control of the acceleration control. and acting concurrently with depression.
The auxiliary pressure employed can be applied directly to the liquid which in turn atomizes on its own at the outlet of suitable nozzles; it can also be applied to an auxiliary gas which acts on the liquid by mechanical entrainment and atomizes it in the known manner. In the latter case it is possible with advantage to use as auxiliary gas a combustible gas which facilitates and regulates the operation. ignition of the detonating mixture inside the cylinders.
The accompanying drawings, given by way of example, will make it possible to better understand the invention,
Fig, 1 and 2 are two schematic sections of a spray device by the effect of an auxiliary pressure
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applied to an auxiliary gas.
Fig. 3 and 4 are cross sections of auxiliary gas pressure regulators,
Fig. 5 is a schematic sectional view of an ignition plug fitted with a device for collecting compressed gas.
Fig. 6 is a schematic sectional view of a carburetor according to the invention in which the auxiliary pressure is applied to the liquid,
Fig. 7 is a side view, with cutaway, of a carburetor according to the invention in which the pressure auxiliai. re is applied to an auxiliary gas.
Fig. 8 is a section along VIII-VIII (fig. 7).
Fig. 9 is a section on IK-IK (fig. 8).
Fig. 10 is a front view with partial section along X-X (fig. 8 and 9).
Fig. 11 is a plan view from below on a reduced scale.
Fig. 12 and 13 are two detail longitudinal sections at 90 to each other of the body of the auxiliary pressure regulating valve,
Fig. 14 to 16 are cross sections of said three position valve,
Fig. 17 is an elevational view of another embodiment of an oarburetor according to the invention with auxiliary pressure applied to a gas.
. Fig. 18 is a longitudinal section of FIG, 17.
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Fig. 19 is an enlarged view of the spray head.
In the arrangement according to fig. 1 in a constant level tank 1 feeds a tube 2 surrounded by another tube
3, concentric with the first, and which receives the pressurized gas through a valve 4 or other regulating member. The two tubes 2 and 3 ending in suitable concentric nozzles, the liquid orifice being placed slightly above the level in the tank 1. The whole of the tubes is arranged so as to deliver at the right of '' a diffuser 5 placed behind the throttle valve 6 in the intake manifold
7 of the engine,
The auxiliary gas arrives at the tap 4 under a relatively low constant pressure of a few hundred grams per square centimeter, for example.
The valve 4 is placed under the control of the acceleration (which acts on the throttle 6) by any mechanism not shown,
The operation is as follows:
Each determined position of the throttle control corresponds to determined opening angles of the throttle.
Ion 6 and valve 4 as well as a determined value of the pressure of the auxiliary gas behind the outlet nozzles of tubes 2 and 3. The escaping gas entrains the liquid and finely atomizes it in the tube7 by mixing it. intimately to the air drawn in by the engine.
The entrainment and the atomization of the liquid are ensured mainly by the pressure of the auxiliary gas,
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such that even at low engine speeds, even with heavy combustible liquids, a fine mist of imperceptible droplets is obtained, evenly distributed in the air drawn in by the engine, which ensures satisfactory operation of the engine. this.
But it should also be noted that the vacuum caused by the suction of the engine in line with the diffuser 5 also acts appreciably on the nozzle of the tube 2, It follows that, for the same position of the acceleration control, the flow of combustible liquid increases with increasing engine speed.
Thus the liquid flow depends both on the position of the throttle control and on the engine speed.
When suddenly resuming at low speed, the pressurized gas ensures an instantaneous flow of finely pulverized liquid, thus enabling the engine to obey the throttle control without delay.
The auxiliary gas employed may be air or any other gas. It is particularly interesting in cer. some water to use a combustible gas: town gas, acetylene, butane, hydrogen, etc ,, 6 An easily flammable mixture of combustible gas and air is thus introduced into the engine, capable of ensuring the start or slow motion in the most difficult cases.
Of course, the gas pressure is, if necessary, regulated and reduced before use by an appropriate regulator.
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Fig. 2 indicates an alternative embodiment of the spray device. tube 2 is at right angles to tube 3.
Fig. 3 shows a needle device for adjusting the pressure of the auxiliary gas, in fig. 4 the adjustment is provided by the small valve 8, the rod 9 of which receives the action of the lever 10. A flexible membrane 11 on the one hand ensures the lifting of the rod 9 and on the other hand forms a tight seal, avoiding any press * * gaskets ..
Fig. 5 shows by way of example the use of a spark plug 12 for the production of the compressed gas intended to serve as auxiliary gas *. The hollow ring 13 arranged under the body of the spark plug, is connected inside the latter by the hole 14. A ball 15, pressed by a spring 16, in the form of an automatic valve,
It is also possible to use a compressor, a bottle, etc.,.
Auxiliary pressure can be applied to the fuel itself. In fig. 6 the liquid under constant pressure arrives in a tank 17 enclosing a partition 18 provided with an orifice blocked by a diaphragm valve of the type shown in FIG. 4 and whose organs have moreover been assigned the same reference figures. From there the liquid arrives to a tube 19 terminating in a spray nozzle 20 provided with an atomizing device such as a system 21 of helical grooves.
The axis of the butterfly 6, placed under the dependence of the acceleration control, carries a cam 22 which acts on the end of the lever 10 controlling the valve 8. Thus the opening of said valve is itself placed under the dependence of the throttle control.
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As in the cases of Figs, 1 and 2, the entrainment of the liquid and its atomization are produced mainly by the auxiliary pressure of the liquid behind the nozzle 20, but the vacuum to the right of the diffuser 5 also acts, in such a way that, for the same position of the acceleration control, the flow of liquid varies according to the engine speed *
FIGS. 7 to 11 show a first embodiment of an auxiliary gas carburetor according to the invention.
The carburetor shown comprises two tanks at constant level, one 23 supplied with gasoline, the other 24 with oil. Ducts 25, 26, (fig. 10) starting from these tanks, lead to a transverse channel 27 ; they can be closed by pins 28 and 29 normally raised by springs 30 and
31. A balance 32-33 articulated at 34 and controlled by a link 35 can lower either one or the other of the needles 28 and 29.
A nozzle or nozzle 36 is supplied by the channel 27; it is arranged perpendicular to the axis of the suction pipe 37 and opens out at the center of a diffuser 38 (fig. 8 and 9). The gas butterfly valve 39 is placed downstream of this diffuser.
The pressurized gas arrives at 40, passes through the key 41 of an adjustment valve and reaches a tube 42 which ends in a nozzle in the axis of the pipe 37, opposite the nozzle 36 soot before the arrangement of FIG. 2. The key 41 is provided with an operating lever 43 (fig. 9 and 11) coupled by a connecting rod 44 with a lever 45 wedged on the axis 46 of the butterfly 39. This is directly connected to the control. acceleration by a lever 47. On
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note (fig. 8 and 9) that this axis 46 is hollow and rotates on a hollow fixed axis 48 leading to a small auxiliary diffuser 49 (fig. 7 and 8) covering the idle jet 50 supplied by the gasoline tank 23.
The fixed axis 48 and the movable axis 46 are provided with side windows 51 and 52 which correspond to the idle position (closing of the throttle 39).
The adjustment valve is detailed in Figs, 12 to 16. Its ole 41 comprises a slot 53 in the form of a narrow slot allowing great progressive adjustment, FIG. 12 and 13 show the key in elevation and in profile; fig. 14 to 16 are cross-sections of the respectively closed, half-open and fully open tap.
The general operation emerges from the explanations relating to the arrangement of FIG. 1. For cold starting, or when there is a lack of oil, the needle reverser 2829 allows gasoline to be run as long as desired. At extreme idle and when running when emptying when the tap 41 is almost closed, the spraying would be insufficient, but the windows 51 and 52 are then facing each other and the auxiliary nozzle 50 supplied with gasoline. which ensures operation even when the throttle 39 is fully closed, Fuel consumption is insignificant since it only occurs at extreme idle speed,
When the auxiliary gas is combustible, it may be unnecessary to provide gasoline idling,
the gas being able to assure itself if the tap 41 is arranged to maintain a sufficient flow when the butterfly 39 is almost closed.
Figs, 17 to 19 show a second embodiment
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. of a pressurized auxiliary gas oarburetor, the oil tank 24 supplies an axial oanal 54 provided in a rod 55 coaxial with the suction pipe 56. This rod comprises another oanal 57, offset, which is supplied gas under pressure through a spring needle 58, the rod 55 ends with a head 59 (fig, 19) provided with an axial duct 60 and inclined ducts 61 ending near the outlet thereof: these these are supplied with gas by an annular chamber 62 into which the channel 57 opens. This head 59 is in line with a dif fusor 63 in the pipe 56.
The latter comprises lateral air intake openings such as 64, in the form of tears (fig. 17) surrounded by an annular diffuser 65, A piston 66, sliding on the rod 55 in the tubing 56 uncovers more or less the openings 64 and thus constitutes a member for adjusting the admission to the engine. This piston is controlled by a bracket 65-66 (fig, 18), articulated at 67 and connected by a rod 70 to the acceleration control. The bracket 65-66 is integral with a cam 71 which acts on the arm 72 of a bracket 72-73, articulated at 74 and returned by a spring 75. This bracket in turn controls the needle 58.
In the diffuser 65 is housed an auxiliary nozzle 76 supplied with gasoline by the tank 23.
The operation remains that previously described, the nozzle 76 ensures the operation at idle ,. As soon as the piston 66 is sufficiently lowered, said nozzle is inoperative owing to the very shape of the openings 64. Moreover, it is possible to provide a needle to close the gasoline inlet to the nozzle 76 as soon as the piston lowers a little.