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" Perfectionnements aux tuyères et aux dispositifs d'alimentation pour les moteurs à combustion in- terne et aux moteurs à combustion interne "
La présente invention se rapporte à certain! perfectionnements nouveaux et utiles dans les sys- tèmes d'alimentation en -combustible pour moteurs à combustion interne dans lesquels le combustible est injecté dans le courant d'air du passage conduisant aux cylindres du moteur;
l'invention a pour objet u tuyère établie de façon que le combustible soit in- jecté dans le courant d'air sous forme d'un jet ann
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laire contre le courant d'air ou en travers du cou- rant d'air de façon que ledit combustible puisse être facilement entraîné par ledit air et aspiré dans les cylindres du moteur par l'effet de succion des pis- tons, cylindres dans lesquels le mélange d'air et de cimbustible peut être comprimé et enflammée
L'invention a pour but d'améliorer la cons- truction générale de la tuyère ou ajutage pour le com- bustible et de fournir des moyens en vue de l'obten- tion d'un effet d'aspiration dû à l'énergie cinétique contenue dans le combustible et d'empêcher que la co- lonne de combustible jaillisse dans un conduit à par- tir des organes, d'injection jusqu'à la tuyère.
Dans un mode de construction antérieur d'un système d'a- limentation en combustible, on a prévu des moyem pour injecter des charges individuelles dosées de combustible dans l'orifice d'entrée d'air d'un moteur à combustion interne sous forme d'une lame annulaire, ladite lame étant recueillie en cet endroit par l'air et entraînée dans les cylindres du moteur;
conformé- ment à cette construction le combustible était amené dans le trajet de l'air et non pas à l'encontre de celui-ci et le demandeur a oonstaté par des expérien- ces que l'on peut obtenir de meilleurs résultats en dirigeant le combustible pulvérisé soit contre le courant d'air se précipitant par le tuyau d'admission soit d'air'en travers de ce courant afin de permettre l'ef- fet de pulvérisation maximum de l'air sur le combusti- ble, grâce à quoi on peut utiliser l'énergie cinétique contenue dans la lame de combustible, pour provoquer sa propre désintégration en gouttelettes extrêmement fines et former un mélange homogène qui peut être en-
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traîne par le courant d'air de manière que les part:
cales ne touchent pas les parois du tuyau d'adminisso
Conformément à l'invention on a pourvu la tuyère d'un rétrécissement fixe destiné à s'opposer la tendance de la colonne de combustible,contenue da le tube conduisant de la pompe à la tuyère, à oscill ou à se déplacer par à-coups vers la tuyère à la fi de la période d'alimentation, ce qui provoque la for tion d'un vide dans l'extrémité du passage tourné ve la :pompe, vide quia un effet sérieux sur le moment de l'admission du combustible puisque ce vide doit 8 rempli avant que l'admission commence à partir de la tuyère ;
ce vide donne lieu à une pression plus élevé du combustible,lors du commencement du mouvement de
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ce dernier" !m1llasl élevée,que--* 3g ezs si ce vide nt exil ue
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tait pas, e'est-à-dire si le combustible était retent en totalité normale dans le passage
Dans la tuyère objet de l'invention l'éner gie cinétique du combustible provoque l'attraction dE l'air contre la lame combustible formée lors de l'inj tion afin de diviser les particules plus lourdes, l'a pénétrant dans cette lame non seulement pour vaporise d'une façon plus complète le combustible, mais aussi pour l'empêcher d'être projeté vers l'extérieur contr les parois du tuyau d'admission.
L'invention vise également un système d'a- limentation en combustible dans lequel la tuyère est disposée dans le tuyau d'admission dans une position telle que la vitesse de l'air passant par la tête de la tuyère augmente à l'endroit où se produit l'arrivé( du combustible, de telle façon qu'elle permette à la colonne d'air qui se précipite par ladite entrée de
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recueillir le combustible et d'entraîner avec lui toutes les particules de combustible déchargées par ladite tuyère, grâce à quoi la paroi du tuyau d'ad- mission est maintenue sèche.
Le système d'alimentation en combustible objet de l'invention comporte des moyens qui per- mettent de daldoser et de distribuer convenablement des charges individuelles de combustible dans le courant d'air à travers une tuyère ou ajutage, moyens qui utilisent l'énergie cinétique contenue dans le combustible passant à travers ladite tuyère pour bri- ser la lame projetée par cette dernière de manière Que le combustible projeté. soit empêché d'atteindre la paroi du tuyau d'admission jusqu'à ce qu'il ait été recueilli par le courant d'air ; on empêche ainsi la formation, sur les parois du tuyau, d'une couche de combustible qui, naturellement, se déplace à une vitesse inférieure à celle de Pair et qui empêche le fonctionnement convenable d'un système d'alimenta- tion en combustible.
L'invention a pour objet également un nouveau moyen destiné à mettre en place la tuyère à l'intérieur du tuyau d'admission, grâce à quoi on peut mettre facilement en place ladite tuyère ou l'enlever, L'invention vise encore un tamis dont est :pourvue la tuyère de manière que ledit tamis empêche le passage de toute matière étrangère. la tuyère objet de l'invention est suscep- tible de s'ouvrir et de se fermer rapidement et elle
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est susceptible de résister à tous les essais.
D'amtres butse et avantages de la présente VJ invention a:p:para1tront à la lecture de là descriI>tion
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suivante qui se rapporte au dessin annexé sur lE la figure 1 est une élévation latérale d'un moteur à combustion interne, ladite vue mon Inapplication du système perfectionné d'alimenta en combustible appliqué audit moteur ; la figure 2 est une coupe transversale partie d'un cylindre de moteur à combustion inter ladite vue montrant la façon dont la tuyère déoha le combustible dans le passage servant à conduire l'air dans les cylindres; la figure 3 est une coupe à plus grande échelle à travers une forme de tuyère utilisée dar le système d'alimentation en combustible précité;
la figure 4 est une vue de détail montra un dispositif destiné à commander la pompe du syst< d'alimentation en combustible à partir de l'arbre cames du moteur; la figure 5 est une coupe longitudinale à plus grande échelle à travers une autre forme d'e cution de tuyère utilisée avec le système d'aliment tion en combustible objet de l'invention; la figure 6 est une coupe suivant 6-6 de 1 figure 5;
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la figure 7 est une coul'e7lcimgitudinale à travers une autre forme d'exécution de tuyère; la figure 8 est une coupe horizontale à travers le tuyau d'admission, ladite vue montrant la tuyère en plan;
la figure 9 est une coupe de détail à trave. le tuyau d'admission, ladite coupe montrant la tuyère en élévation et disposée à l'intérieur dudit tuyau pou amener du combustible pulvérisé à l'encontre du couran d'air passant par ce tuyau.
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Sur le dessin on a représenté la construction perfectionnée du système d'alimentation encombusti- ble pour moteur à combustion interne objet de la présente invention, dans son application à un certain type de moteur afin de permettre à l'homme de l'art de comprendre facilement le fonctionnement dudit système, mais il est bien entendu que la pré- sente invention n'est pas limitée à l'utilisation d'un type particulier de moteur ou un type particulier de pompe pourvu que la pompe soit établie de façon qu'elle refoule des charges individuelles desses de combustible pour alimenter les cylindres corres- pondants du moteur..
Sur le dessin on a désigné par A un moteur à .quatre combustion interne du type a la cylindres et à quatre temps, moteur pourvu de l'arbre vilebrequin ordinaire B susceptible de commander l'arbre à cames C à la façon usuelle; l'arbre à cames C porte une vis sans fin D engrenant avec une roue E à denture hélicoïdale susceptible de commander l'arbre de la pompe F.
La pompe F reçoit le combustible, à partir d'une source telle que celle qui est désignée par G, par un tuyau H et elle est établie de façon qu'elle refoule le com- bustible à travers les tuyaux de refoulement I dans les passages à air correspondants J conduisant aux cy- lindres correspondants du moteur, chacun des passages à air étant réglé par un robinet K que fait fonction- ner à la façon usuelle l'arbre à cames,
Le type de pompe représenté est à débit va- riable et comporte des pistons à course -variable, la pompe étant pourvue d'organes de réglage L qui permet- tent d'allonger ou de raccourcir la course du piston;
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bien qu'on ait représenté sur le dessin le système d'alimentation en combustible utilisé avec ce type particulier de pompe, il est clair qu'on peut l'uti- liser avec d'autres types de pompes pourvus de moyens permettant de doser ou de refouler des charges mesurées de combustible vers les passages d'admission d'air des moteurs à combustion interne le type de moteur à quatre cylindres représent est pourvu d'un tuyau d'admission d'air M pourvu d'em- branchements reliés respectivement avec les passages J, ledit tuyau d'admission d'air étant pourvu d'un papil- lon qui contrôle le passage de l'air par ledit tuyau, papillon qui n'est pas représenté et qui est commandé par une manivelle N reliée au dispositif de commande réglable de la pompe L,
par une bielle 0 et pourvue d'une tige de commande à la main P reliée à son tour à la manivelle M de manière que lorsque la pompe est réglée pour augmenter l'amenée de combustible, le pa- pillon soit ouvert pour augmenter l'arrivée de l'air, grâceà quoi les proportions convenable de combustible et d'air sont amenées dans les cylindres du moteur,
Bans tous les modes d'exécution de la pré- sente invention décrits ci-après et représentés sur le dessin annexé, les tuyères sont établies et placées à l'intérieur du tuyau ci'admission d'air du moteur de façon qu'on puisse utiliser l'énergie cinétique du con- bustible pour produire un effet d'aspiration sur l'air afin que ledit air pénètre dans la lame de combustible projetée à partir de la tuyère;
bien que certains types de tuyères aient donnés des résultats plus satisfaisants pour certains types de moteurs, les autres types repré- sentés offrent de nombreux avantages lorsqu'on les
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utilise avec d'autres types de moteurs et pour ce motif la présente invention n'est pas limitée à l'u- tilisation d'une construction particulière de tuyère quelconque pour obtenir un effet d'aspiration afin de rompre la lame de combustible projetée à partir de la tuyère et l'empêcher d'être projetée contre les parois du tuyau d'admission, l'invention ayant pour objet d'une façon générale une tuyère qui amène une lame de combustible soit à l'encontre du courant de l'air passant par le tuyau d'admission, soit à travers
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ledit , oorrespopda.n.tQ.
lmx ledit air,lenerge7J.1èt utilisée 3our desin- tégrer la lame de combustible; dans ces conditions ,du combustible sous,pression est déchargé latéralement et vers le bas dans le passage de l'air,à l'encontre du courant d'air qui circule dans ledit passage.,
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1 Dans-le mode cilexécution clé Ir la présente invention représente sur les rigures 2 eu on voit du passage
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Que la parc'yJ' iaresente une ouverture destinée a re- cevoir la tuyère désignée ici par I;
ladite tuyère a une forme à angle droit et présente un passage 2
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j pour l'introduction (lu Qui communique avec une chambre 3 dans laquelle on a disposé un tamis 4 que porte un bouchon 5 vissé dans l'extrémité inférieure de la chambre 3, bouchon qui porte un tube 6 entouré par une tête 7. la tête a un diamètre plus grand, comme on le voit en 8 et la face inférieure de ladite tête est creusée sous forme d'un anneau comme on le voit en 9. le tube 6 se termine par des embranchements 10 dirigés dans le sens radial et formant des rétrécissements fixes à travers lesquels le combustible passe dans la chambre annulaire 11 de la tête.
L'extrémité du tube
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se termine par une partie pleine 12 ëe-ta sY 1%zuel Emt:' :tl3 'U' '(fâ}JÙënolt;\;t3H; mut sEi BsmbB 2= imbtlm B &Ê .?6 qui porte une rondelle 14 venant en contact avec une soupape 15 constituée par plusieurs disques flexibles dont les diamètres diminuent gradue lement. Le disque le plus large s'applique sur un siège de soupape 16 formé dans la surface inférieu: de la tête et on réalise de cette façon une soupape flexible pour le réglage de la sortie du combustible.
Oh remarquera également que la soupape flexible est fixée à sa partie centrale et que la pression de ladil soupape sur son siège peut être réglée par action sur le capuchon 13. Le capuchon 13 est pourvu d'entrée.% d'air 17 et le bord supérieur dudit capuchon est rédu
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nti. a,ire.e.t drnn;
mm, ...i. - f'ormet' un passage en zig- zag entre les extrémités libres des disques flexibles et la surface externe de la tête, grâce à quoi de l'ai aspiré par les entrées d'air 17 par l'effet de léner- gie cinétique contenue dans le combustible déchargé, pénètre d'abord dans la lame de combustible qui est déchargée par ladite tête et pénètre de nouveau dans ladite lame de manière à rompre complètement la lame et à l'empêcher d'être projetée contre la paroi intern du tuyau d'admission. la partiehorizontale de la tuyère 1 est main- tenue en place et serrée dans le tuyau d'admission par des organes de serrage 18 ce qui constitue un nou- veau moyen pour fixer la tuyère en place à l'intérieur dudit tuyau d'admission, de telle façon qu'on puisse facilement monter ou enlever ladite tuyère. :
La passage 2 pour le combustible est susceptible d'être relié à
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quoi des charges ,-.:dosées de combustible sont re- foulées dans le tuyau d'admission, à des moments qui sont réglés par le moteur.
Ie fonctionnement du système d'alimentation en combustible décrit et présentant une tuyère pour le combustible établie comme le montrent les figures 2 et 3, tuyère utilisée avec le système d'alimenta- tion en combustible représenté sur la figure 1, est le suivant : lorsque le moteur marche, il se produit une succion par suite du déplacement du piston, ce qui provoque une aspiration d'air par les passages prévus pour l'air e; que la vitesse de cet air soit aug- mentée par d'autres moyens mécaniques ou non, cet air se déplace devant la tuyère;
comme la tuyère est dis- posée dans le tuyau d'admission d'air de telle façon et comme ses dimensions sont telles que sa tête à dia- mètre plus grand constitue un rétrécissement plus ou moins prononcé, la vitesse de l'air passant le long de ladite tête est évidemment augmentée,
Dans ce mode d'exécution, la tuyère s'étend vers le bas dans le tuyau d'admission d'air de façon que le combustible déchargé à partir dudit tuyau soit dirigé à l'encontre du courant d'air et comme le combus- tible est déchargé sous pression sous forme d'une lame annulaire, il se produit un effet d'aspiration grâce à quoi de l'air est aspiré à travers l'ouverture 17 et pénètre dans la lame. déchargée à partir de la pé- riphérie de la soupape-;
après que cet air a pénétré dans cette lame, il pénètre de nouveau dans ladite lame avant que celle-ci soit déchargée à partir de la péri- phérie de la tuyère, grâce à quoi le liquide projeté est pulvérisé de manière à produire un mélange homogène.
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On remarquera qu'on a formé un passage an- nulaire en zig-zag Z par suite de la construction de la tête et du capuchon et, comme les parois de ce passage sont chanfreinées, il se produit une tendance à aspirer de l'air par les entrées d'air 17, cette action étant augmentée par l'écoulement naturel de 1'air à travers le tuyau d'admission ainsi que par l'augmentation de vitesse dans le tuyau au point qui se trouve vis-à-vis de la tête d'aspiration,grâce à quoi de l'air pénètre dans la lame d'abord suivant un mouvement ascendant et puis suivant un mouvement des- cendant en parcourant le passage en zig-zag ce qui brise la lame de combustible et donne un mélange très finement divisé qui est refoulé par la tuyère et qui peut être facilement recueilli et entraîné par le cou- rant d'air principal traversant le tuyau d'admission.
Le combustible étant déchargé d'une façon intermittente à partir de la tuyère sous forme de charges mesurées, l'énergie cinétique du combustible étant utilisée pour produire un effet d'aspiration afin de rompre la lame de combustible, on réalise un système d'alimentation en combustible au moyen duquel ce dernier est mélangé intimement avec l'air avant que celui-ci soit amené dans les cylindres du moteur..
En prévoyant des rétrécissements fixes de manière à maintenir plein le passage entre la pompe et le point où le combustible est déchargé par la tuyère, on obvie aux inconvénients des dispositifs antérieurs et on élimine ou on réduit la tendance de la colonne de liquide.,contenue dans le tube conduisant à partir de la pompe jusqu'à la tuyère,à osciller ou à se déplacer par à-coups vers ladite tuyère à la fin du temps de
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refoulement et un dispositif construit conformément à cette caractéristique donne complète satisfaction à l'usage non seulement lorsqu'on l'utilisa dans les moteurs d'aéroplanes, mais aussi dans d'autres types de moteurs.
Dans la forme de tuyère représentée sur les figures 5 et 6, forme qui est susceptible d'être @ utilisée dans un système d'alimentation en combustible tel que celui qui est représenté sur la figure 1, la construction permet de vaincre la tendance du combus- tible à se déposer sur la surface lorsque le courant
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est très lent, par exemple lors de la marche à 'Vide. la tuyère 19 représentée sur cette figure est organisée également de façon qu'on puisse l'intro- duire à travers une ouverture pratiquée dans la paroi du tuyau d'admission d'air et elle est maintenue en place par des moyens de serrage appropriés 20.
la tuyère présente une partie horizontale analogue à celle qui est représentée sur les figures 2 et 3 et une par- tie descendante analogue à celle qui est représentée sur les mêmes figures, ladite tuyère comportant en outre une chambre à combustible 21 qui communique avec l'entrée de combustible 22 pratiquée dans la partie horizontale précitée; dans la chambre 21 est monté un tamis 23 que porte un bouchon 24 vissé dans l'extré- mité taraudée inférieure de la chambre 21, bouehon qui est pourvu d'une extrémité filetée réduite 25 laquelle et à son tour est vissée dans la collerette filetée/ tarau- dée 26 d'une tête 27.
La tête 27 est vissée dans l'ex- trémité inférieure de la chambre 21 et porte une ron- delle 28 maintenue en place par le 'bouchon 24; elle est
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pourvue d'une ouverture rétrécie 29 qui empêche la projection d'un jet de combustible et on remarquera que cette rondelle est amovible de façon que l'on puis;
si on le désire, la remplacer par d'autres rondelles présentant des ouvertures d'un calibre différent, ha tête 27 présente une chambre à combustible
27]/au-dessous de la rondelle 28 de la chambre d'où partent des passages à combustible 31 qui aboutissent à une chambre annulaire 32 fermée par une soupape flexible à lames 33 constituée par une série de disques flexibles de grandeurs graduellement décroissantes qui sont disposés sur une tige 34 et s'appuient contre une rondelle 35; ces disques sont maintenus en position par un écrou 36 de façon qu'ils soient fixés à leur partie centrale et le, disque; à plus grand diamètre s'appuient sur un siège de soupape 37 qui entoure la chambre 32.
Ceci constitue une construction dans laquelle une tuyère est formée avec une soupape flexible fixée à son centre, grâce à quoi la tension des disques sur le siège peut être réglée par la substitution des ron- delles 35 d'épaisseurs différentes.
Le diamètre de la tête 27 est réduit et ladite tête porte en cet endroit un anneau 38 qui est pourvu de passages 39 en forme d'arcs qui communiquent avec des rainures annulaires 40 formées dans la surface in- férieure de l'anneau, comme on le voit sur la figure 6, grâce à quoi l'énergie cinétique du combustible déchargé à partir de la tuyère à faible vitesse est utilisée pour aspirer de l'air vers le bas à travers les fentes 39, comme le montre la flèche, ledit air pénétrant dans la lame de combustible déchargée par la tuyère.
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lorsque la vitesse du moteur et de l'air augmentent, l'air pénètre à travers le jet de combusti- ble et passe dans le sens inverse à travers les fentes 39 de manière que, l'air pénètre dans le jet et l'empê- che de se déposer sur la paroi extérieure du tuyau d'admission, grâce à quoi on forme un mélange homo- gène avec des vitesses d'air variables, (comme celles qui se présentent lorsque le dispositif est utilisé pour un moteur à combustion interne et que ledit mo-
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f éneieï 1 0 teur marche à videJ7i}IIÍ!,,"nti...
cinétique du ambustible décharge sous forme d'une lame annulaire, entraîne la pénétration de l'air dans la lame et provoque la rup- ture de ladite lame de manière à l'empêcher de heurter les parois du tuyau d'admission/, grâce à quoi l'air 'lui arrive entraîne les particules de combustible de manière à produire un mélange convenable.
Lorsque la vitesse du moteur augmente, la lame annulaire aspargée à partir de la tuyère est traversée par l'air aspiré par les fentes semi-circu- laires cequi empêche ladite lame d'étre projetée con- tre la paroi et lui permet de se mélanger intimement avec l'air lors du passage de ce dernier vers les cy- lindres du moteur,
Le fonctionnement de la tuyère représentée sur les figures 5 et 6 est le suivant lorsqu'on l'ap- plique au système d'alimentation représente sur la fi- gure 1.
Le combustible étant refoulé par charges mesu- rées dans les orifices d'admission correspondants par les tuyaux I à partir de la pompe qui est commandée et dont la marche est réglée par le moteur au moyen du rétrécissement formé dans la rondelle, le combustible est retenu de manière qu'il remplisse le passage partant
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de la pompe, de manière à empécher ou à réduire la tendance de la colonne de combustible contenue dans le tube à osciller, grâce à quoi on empêche le jail- lissement du combustible et on peut décharger des charges de combustible exactement mesurées dans le courant d'air sous forme d'une pluie finement divisé qui est entraînée par l'air s'écoulant vers les cy- lindrea correspondants du moteur..
Lorsque la soupape flexible s'ouvre pour dé charger une charge mesurée de combustible, dans le cas de la marche à vide du moteur, l'énergie cinétiq de ce combustible, déchargé sous forme d'une lame annulaire, produit un effet d'aspiration en ce sens qu'elle provoque l'aspiration de l'air vers le bas à travers les fentes 39 et la pénétration dudit air à travers la lame de dombustible de manière à briser celle-ci et à l'empêcher d'aller frapper les parois internes du,, tuyau:
- d'admission* lorsque la vitesse du moteur et celle de l'a augmentent, il se produit un renversement de courant le, jet annulaire étant brisé par la succion de l'air qui passe par le tuyau d'admission et comme ce jet annulaire s'étend vers l'extérieur à travers les fen- tes semi-circulaires de l'anneau, la vitesse de l'ai@ force ledit air à passer à travers ledit jet et à se mélanger avec lui de manière qu'un mélange combus- tible soit déchargé par les fentes semi-circulaires, grâce à quoi on produit un mélange primaire très ho- mogène parce que l'anneau de la tête forme un rétré- cissement de manière que la vitesse de l'air passant par ce point est augmentée.
On peut ainsi rompre la lame annulaire de combustible de manière à l'empêcher
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de frapper la paroi interne du tuyau d'admission sur son passage vers le cylindre du moteur grâce à quoi la- dite lame est entraînée par l'air entrant,de façon à produire le mélange convenable,
Dans le mode d'exécution de l'invention repré- senté sur les figures 7 et 8, susceptible d'être appli- qué à un système d'alimentation en combustibles tel que celui qui est représenté sur la figure 1 on à tout au- tre système d'alimentation en combustible comportant des moyens pour conduire des charges mesurées de com- bustibles aux cylindres correspondants du moteur,
la construction est fort semblable à celle représentée sur les figures 5 et 6 et ce mode d'exécution fonctionne sensiblement de la même manière sauf du fait qu'on introduit certaines caractéristiques de forme, un noyau central étant prévu pour le tamis qui constitue un ré- trécissement fixe, mais interchangeable.
Sur le dessin, le tuyau d'admission J présente une ouverture et, autour de ce tuyau, un anneau fendu 41 est serré et maintenu en place par un boulon 42. Cet anneau.présente une ouverture destinée à recevoir la tuyère 43 reliée à un raccord 44 destiné à connecter les tuyères à l'on des tuyaux d'alimentation I.
Le raccord 44 communique avec un conduit à combustible 45 disposé horizontalement et communiquant à son tour avec une chambre 46 formée dans la partie descendante de la tuyère,, L'extrémité inférieure de la chambre est taraudée et sur cette extrémité taraudée est fixée une tête 47 construite sensiblement de la même façon que celle représentée sur les figures 5 et 6, la collerette de ladite tête étant taraudée de manière à recevoir la tige 48, laquelle est pourvue d'un passage 49 pour le
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combustible, passage qui est rétréci en 50 et qui communique avec un passage transversal 51.
Cette tige est placée à l'intérieur d'un tamis circulaire 52 main tenu en place par le capuchon 53, un boulon 54 se vis- sant dans une douille taraudée que l'on a formée dans l'extrémité supérieure de la tige comme on le voit cla rement sur le dessin.
Ceci constitue une construction nouvelle de tamis et de dispositif de rétrécissement pour la fil- tration du combustible et pour la suppression de l'eff jaillissement ou l'effet de déplacement par à-coups.
Dans la construction représentée, l'extrémité inférieur du tamis repose de préférence sur une garniture annu- laire de façon que lorsque l'on procède au montage, on produise un joint étanche et que le tamis soit pro- tégé contre les avaries,
Le tamis circulaire 52 est formé d'un corps tubulaire présentant des fentes ; on enroule au-dessus du tamis un fil métallique de manière à former un dis- positif de tamisage,. la tête 47 porte un anneau K pourvu de @ fente K' sensiblement comme on l'a représenté dans le mode d'exécution des figures 5 et 6.
Ce mode d'exécution utilisé dans son applica- tion à un système d'alimentation en combustible, tel que celui qui est représenté sur la figure 1 fonctionne de la façon suivante : le combustible est amené à la tuyère sous forme de charges mesurées et il est déchargé à partir de ladite tuyère sous forme d'une lame annulaire, grâce à quoi, lorsque le moteur marche à vide, il se produit un effet d'aspiration par suite de l'énergie cinétique du combustible, effet d'aspiration qui fait
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pénétrer l'air dans la lame de combustible et l'empêche de venir en contact avec la paroi interne du tuyau d'admission;
lorsque la vitesse du moteur et celle de l'air augmente, l'air aspiré par les fentes de la tête rompt le jet annulaire de façon à l'empêcher de venir frapper les parois du tuyau d'admission, Dans chacune des constructions, des moyens nouveaux sont pré- vus pour former un mélange homogène qui est as- piré par suite du déplacement du piston dans les cylindres correspondants du moteur,
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Dans le fonctionnement du système d'alimen tion en combustible établi conformément à l'inventioi lorsque la pompe est commandée et que sa marche est i glée par le moteur,
des charges mesurées de combustil sont fournies aux cylindres correspondants du moteur par des tuyères construites de telle façon que les in convénients existant dans les constructions antérieur soient écartés ; c'est ainsi que le jaillissement ou 1 déplacement du combustible par à-coups dans le tuyau partir de la pompe sont éliminés et que l'énergie cine tique du combustible déchargé par la tuyère est utilis pour produire un effet d'aspiration afin de briser la lame annulaire de combustible et de l'empêcher de frai. les parois internes du tuyau d'admission ce qui permet au combustible d'être facilement entraîne par l'air en trant de manière à produire un mélange convenable.
La présente invention a pour objet un systè d'alimentation en combustible du type précité, dans le. quel existe une coopération entre toutes les parties dudit système et le moteur à combustion interne. Il est bien entendu que, d'une façon générale, l'invention a pour objet un système d'alimentation en'combustible dan lequel une tuyère qui utilise l'énergie cinétique du co bustible déchargé par ladite tuyère produit un effet d' piration pour briser le jet annulaire de combustible,
Bien qu'on ait exposé certains détails de construction pour l'exécution du système d'alimentation en combustible, la présente invention n'est pas limitée à ces détails car diverses modifications peuvent y être apportées sans qu'on s'écarte de l'esprit de ladite invention.
Dans ce qui précède on a décrit un système
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pour l'injection directe du combustible, système dans lequel on utilise une pompe servant au mesu- rage et à la distribution du combustible, pompe qui arrête le combustible après avoir mesuré chacune des charges et les refoule sous pression par une tuyère de pulvérisation dans un tuyau d'admission d'air sous forme d'une lame annulaire, à l'encontre d'un courant d'air passant par ledit tuyau, de ma- nière à réduire les dimensions des gouttelettes de combustible par pulvérisation mécanique, grâce à quoi l'évaporation est plus rapide par suite de la plus grande surface exposée à l'action de pulvéri- sation de l'air, pour former un mélange préliminaire homogène sans utilisation de chaleur,
bous les cy- lindres du moteur étant maintenus ainsi à une tem- pérature uniforme en raison de la distribution plus parfaite du mélange détonant dans les cylindres cor- respondants, ce qui conduit à une combustion com- plète de la'charge, d'où résulte une augmentation de puissance
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"Improvements to nozzles and feed devices for internal combustion engines and internal combustion engines"
The present invention relates to certain! new and useful improvements in fuel supply systems for internal combustion engines in which fuel is injected into the air stream of the passage leading to the cylinders of the engine;
The invention relates to a nozzle established so that the fuel is injected into the air stream in the form of a jet ann
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air against the air stream or across the air stream so that said fuel can be easily entrained by said air and sucked into the cylinders of the engine by the suction effect of the pistons, in which cylinders the mixture of air and cimbustible can be compressed and ignited
The object of the invention is to improve the general construction of the nozzle or nozzle for the fuel and to provide means for obtaining a suction effect due to kinetic energy. contained in the fuel and to prevent the fuel column from jetting out into a conduit from the components, from injection to the nozzle.
In a prior embodiment of a fuel supply system, means have been provided for injecting metered individual charges of fuel into the air inlet port of an internal combustion engine in the form of. an annular blade, said blade being collected at this location by the air and entrained in the cylinders of the engine;
according to this construction the fuel was brought into the path of the air and not against it and the applicant has found by experiments that better results can be obtained by directing the air. fuel sprayed either against the flow of air rushing through the inlet pipe or of air through this flow in order to allow the maximum atomizing effect of the air on the fuel, by virtue of which we can use the kinetic energy contained in the fuel blade, to cause its own disintegration into extremely fine droplets and form a homogeneous mixture which can be en-
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drags by the air current so that the parts:
shims do not touch the walls of the adminisso pipe
In accordance with the invention, the nozzle has been provided with a fixed narrowing intended to oppose the tendency of the fuel column, contained in the tube leading from the pump to the nozzle, to oscillate or to move in spurts. towards the nozzle at the end of the feed period, which causes a vacuum to be formed in the end of the passage turned to the pump, vacuum which has a serious effect on the time of fuel admission since this vacuum must be filled before the inlet starts from the nozzle;
this vacuum gives rise to a higher pressure of the fuel, at the beginning of the movement of
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the latter "! m1llasl raised, that - * 3g ezs if this void does not exile
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was not, that is to say if the fuel was completely normal in the passage
In the nozzle which is the subject of the invention, the kinetic energy of the fuel causes the attraction of air against the fuel strip formed during the injection in order to divide the heavier particles, penetrating it into this non-strip. only to vaporize the fuel more completely, but also to prevent it from being thrown outwards against the walls of the intake pipe.
The invention also relates to a fuel supply system in which the nozzle is arranged in the inlet pipe in a position such that the speed of the air passing through the head of the nozzle increases at the point where the arrival (of the fuel, in such a way that it allows the column of air which precipitates by the said inlet of
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collecting the fuel and carrying with it all the fuel particles discharged from said nozzle, whereby the wall of the inlet pipe is kept dry.
The fuel supply system which is the subject of the invention comprises means which make it possible to daldose and properly distribute individual charges of fuel in the air stream through a nozzle or nozzle, means which use the kinetic energy. contained in the fuel passing through said nozzle to break the blade projected by the latter so that the fuel projected. be prevented from reaching the wall of the intake pipe until it has been collected by the air stream; this prevents the formation on the walls of the pipe of a layer of fuel which naturally moves at a lower speed than air and which prevents the proper operation of a fuel system.
The subject of the invention is also a new means intended to place the nozzle inside the intake pipe, thanks to which said nozzle can easily be put in place or removed. The invention also relates to a screen which is: provided with the nozzle so that said screen prevents the passage of any foreign matter. the nozzle object of the invention is capable of opening and closing quickly and it
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is likely to withstand all tests.
Many goals and advantages of the present invention will appear on reading the description.
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The following which relates to the accompanying drawing in Figure 1 is a side elevation of an internal combustion engine, said view showing the improved fuel supply system applied to said engine; Fig. 2 is a cross section part of a cylinder of a combustion engine between said view showing the way in which the nozzle releases fuel into the passage for conducting air into the cylinders; Figure 3 is a section on an enlarged scale through one form of nozzle used in the aforementioned fuel supply system;
Fig. 4 is a detail view showing a device for controlling the pump of the fuel supply system from the camshaft of the engine; Figure 5 is a longitudinal section on a larger scale through another form of nozzle arrangement used with the fuel supply system of the invention; Figure 6 is a section on 6-6 of 1 Figure 5;
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Figure 7 is a coul'e7lcimgitudinale through another embodiment of nozzle; Figure 8 is a horizontal section through the inlet pipe, said view showing the nozzle in plan;
Figure 9 is a detail sectional view. the inlet pipe, said section showing the nozzle in elevation and disposed inside said pipe to supply atomized fuel against the air flow passing through this pipe.
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The drawing shows the improved construction of the fuel supply system for an internal combustion engine object of the present invention, in its application to a certain type of engine in order to enable those skilled in the art to understand. operation of said system, but it is understood that the present invention is not limited to the use of a particular type of motor or a particular type of pump provided that the pump is established in such a way that it delivers individual loads of fuel to supply the corresponding cylinders of the engine.
In the drawing, A denotes a four-stroke, cylinder-type internal combustion engine, engine provided with the ordinary crankshaft B capable of controlling the camshaft C in the usual manner; the camshaft C carries a worm D meshing with a helical gear E capable of controlling the pump shaft F.
The pump F receives the fuel from a source such as that designated by G through a pipe H and is set up so that it delivers the fuel through the delivery pipes I into the passages air passages J leading to the corresponding cylinders of the engine, each of the air passages being regulated by a valve K which the camshaft operates in the usual way,
The type of pump shown has a variable flow rate and comprises variable stroke pistons, the pump being provided with adjustment members L which make it possible to lengthen or shorten the stroke of the piston;
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although the fuel supply system used with this particular type of pump has been shown in the drawing, it is clear that it can be used with other types of pumps provided with means for metering or to deliver measured loads of fuel to the air intake passages of internal combustion engines the type of four-cylinder engine shown is provided with an air intake pipe M provided with respectively connected connections with passages J, said air intake pipe being provided with a butterfly which controls the passage of air through said pipe, a butterfly which is not shown and which is controlled by a crank N connected to the adjustable control device of the L pump,
by a connecting rod 0 and provided with a hand control rod P connected in turn to the crank M so that when the pump is adjusted to increase the fuel supply, the throttle is opened to increase the arrival of air, whereby the correct proportions of fuel and air are supplied to the cylinders of the engine,
In all the embodiments of the present invention described hereinafter and shown in the accompanying drawing, the nozzles are established and placed inside the air intake pipe of the engine so that one can using the kinetic energy of the fuel to produce a suction effect on the air so that said air enters the blade of fuel projected from the nozzle;
although certain types of nozzles have given more satisfactory results for certain types of engines, the other types shown offer many advantages when used.
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used with other types of engines and for this reason the present invention is not limited to the use of any particular nozzle construction to obtain a suction effect in order to break the blade of fuel projected at from the nozzle and prevent it from being thrown against the walls of the intake pipe, the invention generally relates to a nozzle which brings a blade of fuel either against the flow of the air passing through the intake pipe, either through
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said, oorrespopda.n.tQ.
lmx said air, the energy used 3 to disintegrate the fuel blade; under these conditions, pressurized fuel is discharged laterally and downwards into the air passage, against the air stream which circulates in said passage.
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1 In the key execution mode Ir the present invention represents on the rigures 2 in the passage
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Let the park have an opening intended to receive the nozzle designated here by I;
said nozzle has a shape at right angles and has a passage 2
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j for the introduction (read which communicates with a chamber 3 in which a sieve 4 has been placed which carries a stopper 5 screwed into the lower end of the chamber 3, which stopper carries a tube 6 surrounded by a head 7.the head has a larger diameter, as seen in 8 and the underside of said head is hollowed out in the form of a ring as seen in 9. the tube 6 ends with branches 10 directed in the radial direction and forming fixed constrictions through which the fuel passes into the annular chamber 11 of the head.
The end of the tube
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ends with a full part 12 ëe-ta sY 1% zuel Emt: ': tl3' U '' (fâ} JÙënolt; \; t3H; mut sEi BsmbB 2 = imbtlm B & Ê.? 6 which carries a washer 14 coming in contact with a valve 15 consisting of several flexible disks whose diameters gradually decrease. The larger disk is applied to a valve seat 16 formed in the lower surface of the head and in this way a flexible valve is produced for adjustment of the fuel outlet.
Oh will also notice that the flexible valve is attached to its central part and that the pressure of the valve on its seat can be adjusted by acting on the cap 13. The cap 13 is provided with air inlet 17 and the edge. top of said cap is reduced
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nti. a, ire.e.t drnn;
mm, ... i. - f'ormet 'a zigzag passage between the free ends of the flexible discs and the external surface of the head, thanks to which it is sucked by the air inlets 17 by the effect of kinetic energy contained in the discharged fuel, first enters the fuel blade which is discharged from said head and re-enters said blade so as to completely break the blade and prevent it from being thrown against the internal wall of the pipe admission. the horizontal part of the nozzle 1 is held in place and clamped in the intake pipe by clamping members 18, which constitutes a new means of fixing the nozzle in place inside said intake pipe, in such a way that said nozzle can easily be fitted or removed. :
Passage 2 for fuel is likely to be connected to
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what charges, - .: metered fuel are returned to the intake pipe, at times which are regulated by the engine.
The operation of the fuel supply system described and having a fuel nozzle established as shown in Figures 2 and 3, a nozzle used with the fuel supply system shown in Figure 1, is as follows: the engine is running, there is suction as a result of the movement of the piston, which causes air to be sucked through the passages provided for the air; whether the speed of this air is increased by other mechanical means or not, this air moves in front of the nozzle;
as the nozzle is placed in the air intake pipe in such a way and as its dimensions are such that its larger diameter head constitutes a more or less pronounced narrowing, the speed of the air passing the length of said head is obviously increased,
In this embodiment, the nozzle extends downward into the air intake pipe so that the fuel discharged from said pipe is directed against the air stream and like the fuel. tible is discharged under pressure in the form of an annular blade, there is a suction effect whereby air is sucked through the opening 17 and enters the blade. discharged from the periphery of the valve;
after this air has entered this blade, it re-enters said blade before the latter is discharged from the periphery of the nozzle, whereby the projected liquid is sprayed so as to produce a homogeneous mixture .
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It will be noted that a zigzag Z annular passage has been formed as a result of the construction of the head and the cap, and as the walls of this passage are chamfered, there is a tendency to suck in air. by the air inlets 17, this action being increased by the natural flow of air through the inlet pipe as well as by the increase in velocity in the pipe at the point opposite. the suction head, whereby air enters the blade first in an upward movement and then in a downward movement traversing the passage in a zig-zag manner which breaks the fuel blade and gives a very finely divided mixture which is discharged from the nozzle and which can be easily collected and entrained by the main air flow through the intake pipe.
The fuel being discharged intermittently from the nozzle in the form of measured charges, the kinetic energy of the fuel being used to produce a suction effect in order to break the fuel blade, a feed system is produced. into fuel by means of which the latter is intimately mixed with the air before the latter is supplied to the cylinders of the engine.
By providing fixed constrictions so as to keep the passage between the pump and the point where the fuel is discharged from the nozzle full, the drawbacks of the prior devices are obviated and the tendency of the column of liquid contained is eliminated or reduced. in the tube leading from the pump to the nozzle, to oscillate or move jerkily towards said nozzle at the end of the
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discharge and a device constructed in accordance with this characteristic gives complete satisfaction in use not only when used in aircraft engines, but also in other types of engines.
In the nozzle shape shown in Figures 5 and 6, which shape is likely to be used in a fuel supply system such as that shown in Figure 1, the construction overcomes the tendency to fuel combustion. - tible to settle on the surface when the current
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is very slow, for example when running empty. the nozzle 19 shown in this figure is also organized so that it can be introduced through an opening in the wall of the air intake pipe and it is held in place by suitable clamping means 20 .
the nozzle has a horizontal part similar to that shown in Figures 2 and 3 and a descending part similar to that shown in the same figures, said nozzle further comprising a fuel chamber 21 which communicates with the fuel inlet 22 made in the aforementioned horizontal part; in the chamber 21 is mounted a sieve 23 which carries a stopper 24 screwed into the lower threaded end of the chamber 21, which bouehon is provided with a reduced threaded end 25 which in turn is screwed into the threaded collar / threaded 26 with a head 27.
Head 27 is screwed into the lower end of chamber 21 and carries a washer 28 held in place by stopper 24; she is
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provided with a narrowed opening 29 which prevents the projection of a jet of fuel and it will be noted that this washer is removable so that one then;
if desired, replace it with other washers having openings of a different caliber, the head 27 has a fuel chamber
27] / below the washer 28 of the chamber from which flow fuel passages 31 which lead to an annular chamber 32 closed by a flexible leaf valve 33 formed by a series of flexible discs of gradually decreasing sizes which are arranged on a rod 34 and bear against a washer 35; these discs are held in position by a nut 36 so that they are fixed to their central part and the disc; larger diameter are supported by a valve seat 37 which surrounds the chamber 32.
This is a construction in which a nozzle is formed with a flexible valve fixed at its center, whereby the tension of the discs on the seat can be regulated by the substitution of washers of different thickness.
The diameter of the head 27 is reduced and said head carries at this location a ring 38 which is provided with arc-shaped passages 39 which communicate with annular grooves 40 formed in the lower surface of the ring, as shown in FIG. seen in Figure 6, whereby the kinetic energy of the fuel discharged from the nozzle at low speed is used to suck air downward through the slots 39, as shown by the arrow, said air penetrating into the blade of fuel discharged by the nozzle.
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as the speed of the engine and the air increase, the air enters through the fuel jet and passes in the reverse direction through the slits 39 so that the air enters the jet and prevents it. - che to deposit on the outer wall of the intake pipe, whereby a homogeneous mixture is formed with variable air speeds, (such as those which occur when the device is used for an internal combustion engine and that said mo-
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kinetics of the ambustible discharge in the form of an annular blade, causes the penetration of air into the blade and causes the rupture of said blade so as to prevent it from hitting the walls of the inlet pipe /, thanks to what the air comes to it entrains the fuel particles so as to produce a suitable mixture.
When the engine speed increases, the annular blade sprayed from the nozzle is traversed by the air sucked in by the semi-circular slots which prevents said blade from being thrown against the wall and allows it to mix. intimately with the air during the passage of the latter towards the engine cylinders,
The operation of the nozzle shown in Figures 5 and 6 is as follows when applied to the supply system shown in Figure 1.
The fuel being delivered by charges measured in the corresponding inlet openings by the pipes I from the pump which is controlled and whose operation is regulated by the engine by means of the constriction formed in the washer, the fuel is retained. so that it fills the starting passage
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of the pump, so as to prevent or reduce the tendency of the fuel column contained in the tube to oscillate, whereby the spurting of the fuel is prevented and exactly measured fuel loads can be discharged into the stream of fuel. 'air in the form of a finely divided rain which is entrained by the air flowing to the corresponding cylinders of the engine.
When the flexible valve opens to discharge a measured load of fuel, in the case of the engine idling, the kinetic energy of this fuel, discharged in the form of an annular blade, produces a suction effect. in that it causes the air to be drawn downwards through the slots 39 and the said air to penetrate through the dombustible blade so as to break the latter and prevent it from hitting the internal walls of the pipe:
- intake * when the speed of the engine and that of the a increase, there is a reversal of the current, the annular jet being broken by the suction of the air which passes through the intake pipe and like this jet annular extends outwardly through the semi-circular slots of the ring, the velocity of the air forces said air to pass through said jet and to mix with it so that a mixture fuel is discharged through the semi-circular slits, whereby a very homogeneous primary mixture is produced because the ring of the head forms a narrowing so that the speed of the air passing through this point is increased.
It is thus possible to break the annular fuel blade so as to prevent it
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strike the inner wall of the intake pipe on its way to the engine cylinder whereby said blade is driven by the incoming air, so as to produce the proper mixture,
In the embodiment of the invention shown in FIGS. 7 and 8, capable of being applied to a fuel supply system such as that represented in FIG. be a fuel supply system comprising means for conducting measured charges of fuel to the corresponding cylinders of the engine,
the construction is very similar to that shown in Figures 5 and 6 and this embodiment works substantially in the same way except for the fact that we introduce certain characteristics of form, a central core being provided for the screen which constitutes a re - fixed, but interchangeable shrinkage.
In the drawing, the intake pipe J has an opening and, around this pipe, a split ring 41 is clamped and held in place by a bolt 42. This ring has an opening intended to receive the nozzle 43 connected to a fitting 44 intended to connect the nozzles to one of the supply pipes I.
The connector 44 communicates with a fuel pipe 45 disposed horizontally and communicating in turn with a chamber 46 formed in the descending part of the nozzle ,, The lower end of the chamber is threaded and on this threaded end is fixed a head 47 constructed substantially in the same way as that shown in Figures 5 and 6, the collar of said head being threaded so as to receive the rod 48, which is provided with a passage 49 for the
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fuel, passage which is narrowed at 50 and which communicates with a transverse passage 51.
This rod is placed inside a circular screen 52 hand held in place by the cap 53, a bolt 54 threading into a threaded sleeve which has been formed in the upper end of the rod as one. can be seen clearly in the drawing.
This constitutes a novel construction of screen and shrinkage device for filtering fuel and for suppressing strain or jerk-off effect.
In the construction shown, the lower end of the screen preferably rests on an annular gasket so that when fitting, a tight seal is produced and the screen is protected against damage.
The circular screen 52 is formed of a tubular body having slits; a metal wire is wound above the sieve so as to form a sieving device ,. the head 47 carries a ring K provided with @ slot K 'substantially as has been shown in the embodiment of FIGS. 5 and 6.
This embodiment, used in its applica- tion to a fuel supply system, such as that shown in FIG. 1, operates as follows: the fuel is supplied to the nozzle in the form of measured charges and it is discharged from said nozzle in the form of an annular blade, whereby, when the engine is idling, there is a suction effect due to the kinetic energy of the fuel, which suction effect results in
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penetrate the air into the fuel blade and prevent it from coming into contact with the internal wall of the intake pipe;
when the speed of the engine and that of the air increases, the air sucked in through the slots in the head breaks the annular jet so as to prevent it from hitting the walls of the intake pipe, In each of the constructions, new means are provided for forming a homogeneous mixture which is sucked up as a result of the displacement of the piston in the corresponding cylinders of the engine,
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In the operation of the fuel supply system established in accordance with the invention when the pump is controlled and its operation is controlled by the engine,
measured loads of fuel are supplied to the corresponding cylinders of the engine by nozzles constructed in such a way that the disadvantages existing in previous constructions are eliminated; this is how the spurting or jerkiness of the fuel in the pipe from the pump is eliminated and the kinetic energy of the fuel discharged through the nozzle is used to produce a suction effect in order to break the annular blade of fuel and prevent it from spawning. the internal walls of the intake pipe which allows the fuel to be easily entrained by the air as it enters so as to produce a suitable mixture.
The present invention relates to a fuel supply system of the aforementioned type, in the. what cooperation exists between all parts of said system and the internal combustion engine. It is understood that, in general, the invention relates to a fuel supply system in which a nozzle which uses the kinetic energy of the fuel discharged by said nozzle produces a pirating effect for break the annular fuel jet,
Although certain constructional details for the execution of the fuel supply system have been set forth, the present invention is not limited to these details as various modifications can be made thereto without departing from the principle. spirit of said invention.
In the above we have described a system
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for direct fuel injection, a system in which a pump is used for measuring and distributing the fuel, a pump which stops the fuel after having measured each of the loads and delivers them under pressure through a spray nozzle into a air intake pipe in the form of an annular blade, against an air stream passing through said pipe, so as to reduce the size of the fuel droplets by mechanical spraying, whereby evaporation is faster due to the greater surface area exposed to the spraying action of air, to form a homogeneous preliminary mixture without the use of heat,
All the cylinders of the engine being thus maintained at a uniform temperature due to the more perfect distribution of the detonating mixture in the corresponding cylinders, which leads to complete combustion of the charge, hence results in increased power
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