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" Perfectionnements aux moteurs à combustion interne ".
La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux moteurs à combustion interne, dans le but d'abais- ser considérablement la pression de compression nécessaire pour obtenir l'auto-allumage du mélange comburant et carburant.
Il est connu en effet que dans les moteurs à combustion interne de construction aotuelle, il est nécessaire pour obtenir l'allumage des gaz de les porter à une température comprise entre 500 et 600 , température obtenue par la compres- sion du comburant.
Les calculs établissent que cette pression doit atteindre jusqu'à 37 kilos en général. Evidemment, ces chiffres sont susceptibles de varier suivant le genre de moteur envisagé.
La présente invention vise à réduire considérablement ce
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taux de pression, en exploitant les calories des gaz d'échappe- ment.
En effet, les calculs des moteurs actuels s'établissent et finales entre des limites de température initiales/respectivement de 20 et de 500 , en moyenne bien entendu.
Il est compréhensible que si la températue initiale est beaucoup plus élevée que celle généralement admise, soit, par exemple, de l'ordre de 200 , que le travaii de compression nécessaire pour déterminer la quantité de calories nécessaire pour atteindre la température finale, sera beaucoup plus réduit dans ce cas.
Dès lors, l'inventeur préconise de préréchauffer la com- burant ( air atmosphérique ) au contact d'un réchauffeur ali- menté par les gaz d'échappement avant son introduction dans le cylindre.
Dans ces conditions, au début de la compression, le com- burant aura donc une température initiale beaucoup plus élevée qu'à l'heure actuelle, soit par exemple, de 200 C.
Le travail de compression nécessaire pour produire le complément de calories, sera donc réduit dans de fortes proportions.
Des calculs établissent que pour des données d'un moteur requérant un taux de compression de 37 kilos absolu, il est possible moyennant le préréohauffage du comburant à une tempé- rature de 200 , de réduire cette haute pression à 9,250 kilos absolu.
Il est vrai cependant que, à puissance égale, des modi- fications doivent être apportées à la construction du moteur, notamment en raison du fait que le comburant est admis dans des conditions différentes.
En effet, du fait de son élévation préalable de tempéra- ture, cet air subit une réduction sensible de densité et par
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conséquent. pour assurer l'alimentation de la quantité d'oxy- gène nécessaire pour la combustion du combustible injecté, il importe d'augmenter le volume d'air admis.
Des calculs simples ( formule de Gay Lussac )établissant que l'augmentation du volume d'air dans de telles conditions se fait environ dans la relation de 1,56. Cela revient donc à dire que pratiquement, le cylindre du moteur devra présenter une capacité 0,5 plus grande que dans un moteur Diesel ordinaire.
On remarquera donc que moyennant cette modification d'or- dre constructionnel extrêmement aisé et l'adjonction d'un réchauffeur alimenté par les gaz d'échappement, on peut très facilement réduire le taux de compression moyennant l'obtention d'un rendement supérieur au ce@@ autrement obtenu
Les avantages qui peuvent résulter d'une telle réduction de la compression sont nombreux et permettent d'envisager un progrès sérieux dans la réduction du poids des moteurs Diesel, généralement considérés comme moteurs lourds et excluent de ce fait des nombreuses applications pratiques.
En effet, puisque le travail de compression est moindre, il est permis d'employer un volant beaucoup moins lourd que dans un Diesel ordinaire, étant donné que c'est l'énergie cinétique emmagasinée par le volant lors du temps moteur, qui permet la compression élevée.
Par ce fait, on peut envisager la réduction des autres organes en relation directe non avec le dit volant.
Enfin, la pression dans les paliers et les sollicitations généralement quelconques générées par le piston, sont moindres, d'où. il résulte une réduction de l'usure, un graissage plus aisé et, résultat très important, un rendement organique beau- coup plus élevé. Enfin, l'obtention de vitesses plus grandes peut être envisagée.
On comprendra que les gains exacts obtenues par ces diffé- rentes considérations, s'établissent par des calculs relative-
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@ ments simples, d'ailleurs semblables aux formules de thermo- dynamique, qui ont prévalu pour le calcul des moteurs Diesel ordinaires.
Toutefois, à l'effet de bien faire comprendre les caracté- ristiques essentielles des nouvelles données des moteurs Diesel, un diagramme de compression est annexé à la présente, dans lequel-la courbe . Cl se réfère à la compression des Diesel ordinaires et la courbe C2 à la compression résultant de l'application des données développées précédemment.
On remarquera donc immédiatement les différences essen- tielles entre les deux processus et notamment entre le diagram- me de travail qui en résulte.
Enfin, à la figure 2 annexée est schématisée la réalisa- tion du moteur Diesel conforme à l'invention. Dans ce schéma,! représente le cylindre, dont la capacité a été augmentée dans les proportions désignées précédemment. D'une manière générale, tous les organes du moteur Diesel actuel subsistent, notamment le piston 2, bielle 3, volant 4, manivelle 5, etc. Les gaz dtéchap- pement évacués par le conduit 6 débouchent dans un collecteur 7 faisant office de réchauffeur et oomportant à cet effet, par exemple, un serpentin 8, formant Isolément d'admission de l'air frais. On comprendra donc que par une disposition spécia- le de ce tube d'admission 8, on portera rapidement l'air frais à la temporaire voulue, avant son admission dans le cylindre 1.
.De réchauffeur 7 sera avantageusement employé comme pot d'échap- pement. Evidemment, ces éléments peuvent être exécutés de ma- nières extrêmement diverses et être situés différemment suivant les cas d'application.
Une variante consisterait par exemple à faire emploi d'un peetit compresseur d'air judicieusement placé, dans le but de maintenir les cylindrées courantes. De nombreuses autres modifi-
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"Improvements to internal combustion engines".
The present invention relates to improvements made to internal combustion engines, with the aim of considerably reducing the compression pressure necessary to obtain self-ignition of the oxidant and fuel mixture.
It is in fact known that in internal combustion engines of automatic construction, in order to obtain ignition of the gases, it is necessary to bring them to a temperature of between 500 and 600, a temperature obtained by the compression of the oxidant.
Calculations establish that this pressure should reach up to 37 kilos in general. Obviously, these figures are likely to vary according to the type of engine envisaged.
The present invention aims to considerably reduce this
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pressure rate, by exploiting the calories of the exhaust gases.
Indeed, the calculations of current engines are established and final between initial temperature limits / respectively of 20 and 500, on average of course.
It is understandable that if the initial temperature is much higher than that generally accepted, that is, for example, of the order of 200, that the work of compression necessary to determine the quantity of calories necessary to reach the final temperature, will be much more reduced in this case.
Consequently, the inventor recommends preheating the fuel (atmospheric air) in contact with a heater supplied by the exhaust gases before it is introduced into the cylinder.
Under these conditions, at the start of compression, the fuel will therefore have an initial temperature much higher than at present, for example 200 C.
The compression work necessary to produce the additional calories will therefore be greatly reduced.
Calculations show that for data from an engine requiring a compression ratio of 37 kilos absolute, it is possible, by preheating the oxidant to a temperature of 200, to reduce this high pressure to 9,250 kilos absolute.
It is true, however, that, at equal power, modifications must be made to the construction of the engine, in particular because the oxidizer is admitted under different conditions.
In fact, due to its previous rise in temperature, this air undergoes a significant reduction in density and by
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therefore. to ensure the supply of the quantity of oxygen necessary for the combustion of the injected fuel, it is important to increase the volume of air admitted.
Simple calculations (Gay Lussac's formula) establishing that the increase in air volume under such conditions is approximately in the relationship of 1.56. This therefore amounts to saying that in practice, the engine cylinder must have a capacity 0.5 greater than in an ordinary diesel engine.
It will therefore be noted that by means of this modification of an extremely easy constructional order and the addition of a heater supplied by the exhaust gases, the compression ratio can very easily be reduced by obtaining an efficiency greater than this @@ otherwise obtained
The advantages which can result from such a reduction in compression are numerous and make it possible to envisage serious progress in reducing the weight of diesel engines, generally considered to be heavy engines and therefore exclude numerous practical applications.
Indeed, since the compression work is less, it is allowed to use a flywheel much less heavy than in an ordinary Diesel, given that it is the kinetic energy stored by the flywheel during engine time, which allows the high compression.
By this fact, one can consider the reduction of the other organs in direct relation not with the said flywheel.
Finally, the pressure in the bearings and the generally unspecified stresses generated by the piston are less, hence. this results in reduced wear, easier lubrication and, very importantly, a much higher organic yield. Finally, obtaining higher speeds can be considered.
It will be understood that the exact gains obtained by these different considerations are established by relative calculations.
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Simple elements, moreover similar to thermodynamic formulas, which prevailed for the calculation of ordinary Diesel engines.
However, in order to understand the essential characteristics of the new diesel engine data, a compression diagram is appended hereto, in which the curve. C1 refers to the compression of ordinary Diesel and the curve C2 to the compression resulting from the application of the data developed previously.
One will therefore immediately notice the essential differences between the two processes and in particular between the resulting work diagram.
Finally, in the appended FIG. 2 is shown schematically the embodiment of the diesel engine according to the invention. In this diagram ,! represents the cylinder, the capacity of which has been increased in the proportions designated above. In general, all the components of the current diesel engine remain, in particular the piston 2, connecting rod 3, flywheel 4, crank 5, etc. The exhaust gases evacuated through the duct 6 open into a manifold 7 acting as a heater and comprising for this purpose, for example, a coil 8, forming the fresh air intake isolation. It will therefore be understood that by a special arrangement of this intake tube 8, the fresh air will be brought rapidly to the desired temporary, before its admission into cylinder 1.
.De heater 7 will be advantageously used as an exhaust. Obviously, these elements can be executed in extremely different ways and be located differently depending on the application case.
A variant would consist, for example, in making use of a small judiciously placed air compressor, in order to maintain the current displacements. Many other modifications
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