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Procède' et dispositif économiseur de gazéification des huiles combustibles pour moteurs à combustion interna..
Cette invention concerne les moteurs à combustion interne utilise's pour les moyens de traction automobile,moteurs de marine ou autres et a pour objet la gazeification des huiles ordinairement employées sous forme vésiculaire en mélange avec 1 'air de comburation.
L éspérience montre que certains dispositifs en usage pour l'emploi d'huiles combustibles dans les moteurs à explosion et combustion interne ayant pour objet de gazéifier ces huiles tout en les mélangeant à 1'air de comburation avant leur admission aux cylindres, présentent l'in convénient soit: de chauffer insuffisament le me'lange vjésiculaire carburant et air et de ce fait, alimenter la cylin dre'e d'un mélange non homogène et non suffiaament gazéfié qui se condense en partie dans les cylindres donnant lieu à une combustion incompléte soit:
de fournir un mélange gaz et air dont la haute température présente l'inconvénient de
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diminuer considérablement le rendement du moteur et dechauffer celui-ci au point de provoquer des accidents mécaniques sérieux bien connus par tout usager de ce genre de moteurs.
L 'invention décrite ici a pour but de supprimer ces inconvénients,ainsi qu'il est décrit plus loin, en réalisant la gazeification du combustible employer soit mineral, végétal ou animal, de manière à créer un gaz intimement forme' par le cracking des molécules,intimement mélange à l'air de comburation, mélange refroidi ensuite par des moyens appropriés avant son admission au moteur, ce qui supprime les inconvd nients multiples dont des exemples sont mentionnés plus haut.
Afin de bien faire comprendre cette invention et à titre d'exemple on décrira ci-après l'application d 'un type d'appareil économiseur pouvant utiliser des carburants même de densité' différente dans un moteur automobile à quatre cylindres.
Dans les dessins ci-joint:
Planche I: La Fig. I, est une vue en plan de l'appareil, La Fig. &, est une coupe en élévation de face de l'appareil prise par I - II, La Fig. 3, est une coupe en travers prise par III- IV- V - VI La Fig. 4, est une coupe en travers prise par VII-VIII-IX-X,
Planche II; La Fig. 5, est une vue en élévation de 1 'arrière de 1 'appa - reil, à l'opposa de la Fig. 2, La Fig. 6, est une vue en élévation de côté de l'appareil, La Fig. 7, est un croquis d'ensemble de l'appareil montrant un exemple d'application différent du premier.
Ainsi que le montrent ces figures, l'appareil com porte un coffrage épanche en métal approprie I, muni à sa face postérieure de deux tubulures d'admission des gaz combustibles 2, et de quatre tubulures d 'échappement des gaz
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tubulure d'évacuation des gaz brûlés 6. vers l'atmosphère.
Un tube en acier 7, ou en tout autre métal oonvena- ble mandrine' dans le bossage 8, de l'extrémité' 19, du coffra ge I, est engage' par forgage conique dans la courbe 9,du con duit 10,Une double courbe II,munie d'ailàttes de refroidis¯ semant l2,met en communication le conduit 10,avec le conduit 13 , qui est muni d ailettes de refroiddssement 14 ,le con duit 13, aboutit aux deux tubulures d'admission 2.Deux faces d'attente 15-16,ont chacune un orifice central 17-18 , de'stine's à recevoir un carburateur normal ou inverti; l'un ou l'autre de ces orifices sera obture' par une bride soit que le carburateur est normal ou inverti. La face 19, est destine'e à recevoir un second carburateur fixe' au moyen de vis dans les trous taraudés 20.
Une chambre de chauffe 21, faisant corps avec le coffrage I, et forme' par la cloison 22, comporte un ou plusieurs orifices d 'entre'e 23, et d'un orifice de sortie 24.
L 'appareil ainsi décrit est fixe' au moteur eu moyen des propres goujons de ce dernier qui traversent les trous 25, forés dans les entretoises26.
La Fig.7,est un croquis représentant à titre d'exemple le montage de l'appareil faisant l'objet de la présente invention,pur un moteur dont l'admission des gaz com bustibles se fait du côte oppose' à 1 'échappement des gaz brûles, ou 27, est l'ensemble de l'appareil déjà décrit, rac corde' au bloc moteur par les tubulures d'échappements, 1 'appareil 27 est raccorde' à l'admission 29, au bloc moteur au moyen du tuyau à ailettes 30,- Suivant la nécéssité le tuyau à ailettes 30, pourra être remplace' par un conduit à chemise de chauffe,chauffée par une partie des gaz brûles en dérivation. Dans ce cas les tubulures d'admission 2 , sont supprimées.
L'appareil décrit,fonctionne de la manière suivante.
Ainsi qu'il a été dit,un carburateur est fixé sur l'une des faces d'attente 15-16, loutre face d'attente -
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un deuxième carburateur est fixé sur la, face 19, ce carburateur est conçu de manière à prendre l'air de comburation par 1 'orifice 24,de manière à ce qu'il soit chauffe' autant que de besoin,soit en prenant une partie d 'air am- biant et une partie par la chambre de chauffe 21;
soit en prenant la totalité par la chambre 21,ou soit encore la totalité' d'air ambiant sans avoir recours au chauffage, sui vant la température atmosphérique ou la saison,ou encore en raccordant la chambre de chauffe 21 au carter du moteur pour profiter d'un air enrichi des gaz provenant des fuites éventuelles aux segments et des vapeurs d'huile de graissage.
Une pédale d'acélération individuelle sert à actionner chaque carburateura
Le moteur est mis en marche de la manière courante en employant le carburateur que nous appellerons A, fixe' en 15 ou 16,au moyen d'essence; lorsque le moteur a fonctionne' pendant quelques minutes, c-à-d, le temps nécessaire pour que 1 'appareil de gazéification et le moteur soient suffisamment chauds, on laisse revenir la pédale du carburateur A à son point mort ce qui provoque la fermeture du clapet comman dant 1 'admission des gaz du mélange combustible et aussitôt on actionne la pédale d'accelération du carburateur que nous appellerons B, fixe' sur l'orrfice du bossage 8.
La carburation se faisant de la même manière(air et carburant) que dans le carburateur A, le mélange est aspire' par le moteur dans le tube 7,qui le canalise dans le conduit 10,le mélange continue son chemin par le conduit à ailettes II, pour se refroidir et passer dans le conduit de refroidissement à ailettes 13,et se rendre enfin dans les cylindres du moteur par les tubulures 2,-
Les gaz brûlés s 'échappent du moteur par les tubulures 3,dirigés sur la tube ?,par les écrans 4, en se répandant dans la chambre d'expansion 5,et sont ensuite évacués à 1'atmosphère par la tubulure 6,. Pendant le trajet des gaz
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calories aux parois du tube 7,et des conduits 9, 11, et 13.
Non seulement ce dispositif sert à une gazéification plus complète des essences ordinairement employées comme carburant mais cette invention présente également le trés grand avantage de permettre l'emploi d huiles minérales, végétales ou animales dans les moteurs existants telles que la benzine,le benzol, le naphte,voire même l'alcool, sans avoir recours à un moteur spécialement construit à cet effet.
Cette invention s'applique aussi bien aux moteurs existants des voitures automobiles de transport en commun, de transport de marchandises etc., le moteur marin ou autres moteurs fixes pour production de force motrice.
Dans ce cas on utilisera deux réservoirs distincts contenant les deux combustibles différents et apre's avoir mis le moteur en marche au moyen du carburateur A , alimente' à l'essence par exemple on emploiera le carburateur B , dela même manière que décrit plus haut en donnant à l'appareil le temps de se chauffer en tant que de besoin suivant la nature employée pour en obtenir la gazéification.
Afin d 'augmenter le rendement en hydrogène et effectuer une économie supplémentaire en carburant il est introduit par un moyen approprié une quantité' d'eau déterminée dans la canalisation de distillation à tout endroit convenable ,soit imme'diatement apre's le carburateur B soit sur le parcours des conduits de gazéification, de manière à produire le cracking de H2 0 en 2H- 0 ; ainsi les deux mole'cules d'hydrogène se mélangent aux gaz formés par le carburant employé* et la molécule d'oxygène devient un appoint de comburant.
Il va de soi qu'il pourra de même être fait usage tout gaz combustible soit naturel, soit par réaction.
La disposition qui est de'crite des deux carburateurs n'est qu'indicative et ces derniers pourront être montés en tête de l'appareil d'une manière approprie'e de façon à faire passer les deux carburants par les organes de gazéifica-
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tion et il est clair qu 'il peut être fait usage d'un seul carburateur a l'entrée seulement.
La description des organes de gazéification ne se li- mite pas aux dessins annexés mais il est évident que le par cours du mélange combustible pourra faire également plusieurs cycles de va et vient de manière à en augmenter le trajet et le mettre plus lomgtemps en contact avec les surfaces chauffantes et réaliser une gazéification compléta du mé - lange combustible au point d'éviter des condensations de carburant qui vont au carter,en passant par les pistons, ainsi que cela se produit avec les systèmes existants et même avec les moteurs spécialement étudiés pour l'utilisa- tion des huiles de densité élevée.
Pour fixer l'appareil ainsi décrit au moteur, il suffit de de'monter les canalisations d'admission et d'échappement du moteur éxistantea et placer en leur lieu et place l'ensemble de 1 ' appareil décrit d'aprés les moyens déjà prévus,
L 'extrémité' des tubulures 2 et 3, peuvent aussi être mi nies de brides à boulonner contre le bloc moteur suivant le mode d'assemblage adopté par le constructeur du moteur, ceci n 'étant qu 'une question de modification entre les modèles des moteurs en usage de différentes marques.
Le fonctionnement de l'appareil-économiseur de gazéifi cation déjà décrit et suivant le croquis représenté à la Fig.
7, se comprend tre's facilement en ce que le carburateur A,se place suivant système normal ou inverti à l'admission 29 le carburateur B, se place sur le coffrage,à titre d'exemple comme de'crit; le fonctionnement se fait de la même manière.
Le conduit 30,pourra, suivant le cas être muni ou non d ' ailettes;il pourra aussi être remplacé pour un conduit pas- sant dans un deuxième tube formant chemise par laquelle une partie des gaz brûlés seront admis à circuler afin de tenir le mélange combustible à la température désirée,soit encore
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faire passer le mélange combustible par l'espace formant par des moyens appropriés.
La présente invention ainsi décrite,consiste essentiel-
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lement à former dans un appareil-e(conomiseur gaze'ificateur des gaz fixes en les fixant dans un milieu dont la température est siffisament élevée et de les refroidir ensuite à la tempe'rature requise pour leur admission utile au moteur en les faisant passer par des conduits approprie's à chaque cas.
Le dispositif décrit à titre d'exemple en employant des carburants de densité' dite légère (essence) ne se limite donc pas a ce combustible, il pourra être fait usage, soit pure ou en mélange,de toute huile quelconque gaze'fiable:
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minerale,ve'ge'tale ou animale dont les propriétés chimiques et physiques permettent d 'atteindre le but de'sire' par l'action de la tempe'rature des gaz brûles du moteur en activité'; le résultat recherche' de la présente invention étant d'uti liser des matières liquides gaze'fiables dont le rendement soit par économie, soitnpar utilité', puisse suppléer ou remplacer tous autres moyens de produire un mélange gazeux pour moteurs à combustion interne.
L'appareil décrit ne se limite pas non plus aux formes de conception mentionnés tant pour la gazéification du com bustible que pour le but essentiel de refroidir ou ramener le mélange gazeux à la tempe'rature ade'quate au bon fonctionnement du moteur, il -sa de soi que les moyens de réalisation décrits ne le sont qu'a titre d'esemple.
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Method and economizer device for gasification of fuel oils for internal combustion engines.
This invention relates to internal combustion engines used for automotive traction means, marine engines or others and has for object the gasification of oils ordinarily used in vesicular form in admixture with the combustion air.
Experience shows that certain devices in use for the use of fuel oils in internal combustion and internal combustion engines, the object of which is to gasify these oils while mixing them with the combustion air before their admission to the cylinders, exhibit the following characteristics. not suitable either: to insufficiently heat the vjesicular mixture of fuel and air and therefore feed the cylinder dre'e with a non-homogeneous and insufficiently gasified mixture which condenses in part in the cylinders giving rise to incomplete combustion is:
to provide a gas and air mixture, the high temperature of which has the disadvantage of
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considerably reduce the efficiency of the engine and overheat it to the point of causing serious mechanical accidents well known to any user of this type of engine.
The invention described here aims to eliminate these drawbacks, as described below, by carrying out the gasification of the fuel, using either mineral, plant or animal material, so as to create a gas intimately formed by the cracking of the molecules. , intimately mixed with the combustion air, mixture then cooled by appropriate means before its admission to the engine, which eliminates the multiple drawbacks, examples of which are mentioned above.
In order to make this invention fully understood and by way of example, the following will describe the application of a type of economizer apparatus capable of using fuels even of different density in a four-cylinder automobile engine.
In the attached drawings:
Plate I: Fig. I, is a plan view of the apparatus, FIG. &, is a sectional front elevation of the apparatus taken by I - II, FIG. 3, is a cross section taken by III- IV- V - VI FIG. 4, is a cross section taken by VII-VIII-IX-X,
Plate II; Fig. 5 is a rear elevational view of the apparatus, opposite to FIG. 2, FIG. 6, is a side elevational view of the apparatus, FIG. 7 is an overall sketch of the apparatus showing an example of application different from the first.
As shown in these figures, the apparatus comprises an appropriate metal formwork I, provided on its rear face with two fuel gas inlet pipes 2, and four gas exhaust pipes.
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flue gas discharge pipe 6. to atmosphere.
A steel tube 7, or any other suitable metal mandrel 'in the boss 8, of the end' 19, of the casing I, is engaged by conical forging in the curve 9 of the pipe 10. double curve II, provided with cooling fins ¯ seeding l2, places the duct 10 in communication with the duct 13, which is provided with cooling fins 14, the duct 13, leads to the two intake manifolds 2.Two waiting faces 15-16, each have a central orifice 17-18, de'stine's to receive a normal or inverted carburetor; one or the other of these orifices will be closed by a flange whether the carburetor is normal or inverted. The face 19 is intended to receive a second fixed carburetor by means of screws in the threaded holes 20.
A heating chamber 21, integral with the formwork I, and formed by the partition 22, comprises one or more inlet orifices 23, and an outlet orifice 24.
The apparatus thus described is fixed to the motor by means of the latter's own studs which pass through the holes 25, drilled in the spacers26.
FIG. 7 is a sketch showing, by way of example, the assembly of the apparatus which is the object of the present invention, for an engine whose admission of the combustible gases is from the side opposite to the exhaust. of the burnt gases, or 27, is the whole of the apparatus already described, connected to the engine block by the exhaust pipes, the apparatus 27 is connected to the inlet 29, to the engine block by means of the finned pipe 30, - Depending on the need, the finned pipe 30 can be replaced by a duct with a heating jacket, heated by a portion of the burnt gases in bypass. In this case, the intake pipes 2 are deleted.
The apparatus described operates as follows.
As has been said, a carburetor is attached to one of the waiting faces 15-16, otter the waiting face -
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a second carburetor is fixed on the face 19, this carburetor is designed so as to take the combustion air through the port 24, so that it is heated 'as much as needed, or by taking part of ambient air and a part through the heating chamber 21;
either by taking all of the ambient air through chamber 21, or even all of the ambient air without resorting to heating, depending on the atmospheric temperature or the season, or even by connecting the heating chamber 21 to the engine casing to take advantage of air enriched with gases from any piston ring leaks and lubricating oil vapors.
An individual accelerator pedal is used to operate each carburetor
The engine is started in the usual way by using the carburetor which we will call A, fixed at 15 or 16, by means of gasoline; when the engine has been running for a few minutes, that is, the time required for the gasifier and the engine to be hot enough, the carburetor pedal A is allowed to return to its neutral point which causes the shutdown of the valve controlling the admission of the gases of the combustible mixture and immediately we actuate the accelerator pedal of the carburettor which we will call B, fixed on the opening of the boss 8.
The carburation being done in the same way (air and fuel) as in the carburetor A, the mixture is sucked by the engine in the tube 7, which channels it in the duct 10, the mixture continues its way by the finned duct II, to cool down and pass through the finned cooling duct 13, and finally get to the engine cylinders through the pipes 2, -
The burnt gases escape from the engine through the pipes 3, directed onto the tube?, Through the screens 4, spreading into the expansion chamber 5, and are then evacuated to the atmosphere through the pipe 6 ,. During the gas travel
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calories at the walls of tube 7, and conduits 9, 11, and 13.
Not only does this device serve for a more complete gasification of gasolines ordinarily used as fuel, but this invention also has the very great advantage of allowing the use of mineral, vegetable or animal oils in existing engines such as benzine, benzol, naphtha, or even alcohol, without the need for a specially built engine.
This invention is equally applicable to existing engines of motor cars for public transport, freight transport etc., the marine engine or other stationary engines for the production of motive power.
In this case we will use two separate tanks containing the two different fuels and after having started the engine by means of the carburetor A, supplied with gasoline for example we will use the carburettor B, in the same way as described above by giving the apparatus time to heat up as needed depending on the nature used to obtain gasification.
In order to increase the hydrogen yield and achieve additional fuel economy, a determined quantity of water is introduced by suitable means into the distillation pipe at any suitable place, either immediately after the carburetor B or on the route of the gasification conduits, so as to produce the cracking of H2 0 into 2H- 0; thus the two hydrogen molecules mix with the gases formed by the fuel used * and the oxygen molecule becomes an additional oxidizer.
It goes without saying that any combustible gas, either natural or by reaction, can also be used.
The arrangement which is described of the two carburettors is only indicative and the latter may be fitted at the head of the device in an appropriate manner so as to pass the two fuels through the gasification units.
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tion and it is clear that a single carburetor can be used at the inlet only.
The description of the gasification members is not limited to the accompanying drawings, but it is obvious that the flow of the combustible mixture can also make several cycles of back and forth so as to increase its path and put it in contact with it for longer. heating surfaces and complete gasification of the fuel mixture to the point of avoiding fuel condensations which go to the crankcase, passing through the pistons, as happens with existing systems and even with engines specially designed for the use of high density oils.
To fix the apparatus thus described to the engine, it suffices to remove the intake and exhaust pipes of the existing engine and place in their place and place the assembly of the apparatus described according to the means already provided. ,
The end of the pipes 2 and 3 can also be fitted with flanges to be bolted against the engine block according to the assembly method adopted by the engine manufacturer, this being only a question of modification between the models of the engines in use of different brands.
The operation of the gasification economizer apparatus already described and according to the sketch shown in FIG.
7, can be understood very easily in that the carburetor A, is placed according to the normal or inverted system at the intake 29, the carburetor B, is placed on the formwork, by way of example as described; the operation is done in the same way.
The duct 30 may, as the case may be, be provided or not with fins; it may also be replaced for a duct passing through a second tube forming a jacket through which part of the burnt gases will be admitted to circulate in order to hold the mixture. fuel at the desired temperature, either
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pass the combustible mixture through the forming space by appropriate means.
The present invention thus described consists essentially of
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element to be formed in a device (economiser gaze'ifier of fixed gases by fixing them in a medium whose temperature is siffisament high and then cooling them to the temperature required for their useful admission to the engine by passing them through conduits suitable for each case.
The device described by way of example using so-called light density fuels (gasoline) is therefore not limited to this fuel, it may be used, either pure or as a mixture, of any reliable gas oil:
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mineral, plant or animal whose chemical and physical properties allow to achieve the desired goal 'by the action of the temperature of the burnt gases of the engine in operation'; the desired result of the present invention being to use gaseous liquid materials whose yield either by economy or by utility, can supplement or replace all other means of producing a gas mixture for internal combustion engines.
The apparatus described is also not limited to the design forms mentioned both for the gasification of the fuel and for the essential purpose of cooling or returning the gas mixture to the temperature suitable for the proper functioning of the engine, it - It is obvious that the means of realization described are only as an example.