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PROCEDE ET CARBURATEUR POUR L'OBTENTION D'UN MELANGE GAZEUX POUR MOTEURS A EXPLOSION.
La présente invention concerne les carburateurs utilisés pour la formation de mélanges gazeux pour moteurs à explosion.
On sait que les mélanges gazeux destinés à être introduits dans les moteurs à explosion sont obtenus jusqu'ici par une pulvérisation du carburant liquide dans un courant d'air aspi- ré par le moteur. Il en résulte que le carburant n'est qu'en partie vaporisé, et se présente encore sous forme vésiculaire ou de fines gouttelettes. La présence dans ce mélange gazeux des fines gouttelettes de liquide, présente des inconvénients.
C'est ainsi que ces fines gouttelettes, lorsqu'elles se trou- vent dans les cylindres des moteurs, brûlent incomplètement, et donnent naissance à des dépôts de carbone nuisibles, sur les surfaces internes des cylindres, ainsi que sur les dispositifs
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d'allumage. Il en résulte, non seulement un certain encrassa- ge, mais également une augmentation de la consommation d'essen- ce, étant donné que toutes les calories disponibles dans l'es- sence ne sont pas utilisées pour le fonctionnement du moteur.
D'autre part, les mélanges gazeux sont obtenus en général au moyen d'organes délicats, tels que des gicleurs, par exemple, qui présentent des ouvertures de section tellement petite, qu'ils s'obstruent encore d'une manière relativement fréquente par des impuretés, même de faible dimension.
La présente invention a pour but de remédier à ces incon- vénients.
Dans ce but, suivant le procédé objet de l'invention, le carburant liquide est préalablement transformé en vapeur avant d'être introduit dans l'air qui se dirige vers le moteur. La vaporisation du carburant liquide est de préférence obtenue par une dépression créée dans une chambre appropriée, jouant le rôle de réservoir de carburant gazeux. La dépression créée dans la chambre de vaporisation est obtenue, par exemple, par l'é- coulement dans le carburateur, de l'air appelé par le moteur, qui joue le rôle de pompe à vide.
En pratique, la chambre de vaporisation est reliée par un canal au conduit de pénétration de l'air dans le moteur. L'ou- verture de communication de la chambre de vaporisation avec le conduit de pénétration d'air, peut être plus ou moins fermé par un obturateur dont le mouvement dépend de celui du papillon de réglage de l'admission de l'air.
Afin de bien faire comprendre l'invention, on en donnera ci-après deux exemples de réalisation.
La fige 1 est une coupe verticale pratiquée dans un carbu- rateur présentant une chambre de vaporation remplie en partie de carburant à vaporiser.
La fig. 2 est une coupe verticale pratiquée dans un plan perpendiculaire au plan de coupe de la fig. l, et passant par
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l'axe du conduit d'entrée d'air vers le moteur.
La fig. 3 est une coupe analogue à la fige 1 dans une deuxième forme de réalisation du carburateur comportant une chambre de vaporisation ne contenant pas de carburant liquide.
La fig. 4 représente une coupe analogue à celle de la fig. 2, dans le carburateur représenté fig. 3.
Dans les fig. 1 et 2, 1 désigne une chambre de vaporisa- tion hermétiquement close, qui contient une certaine quantité de carburant liquide 2, maintenu à un niveau constant grâce à un flotteur 3, qui commande la fermeture d'un pointeau 4, par l'intermédiaire d'un levier 5, pivotant autour d'un axe 6. Ce pointeau ferme ou ouvre un tuyau 7, par où se fait l'arrivée du carburant. Une tôle perforée (non représentée) peut être placée légèrement au-dessus du niveau du liquide, afin d'évi- ter les projections de celui-ci pendant la marche du véhicule.
La chambre de vaporiàation 1 est accolée à un conduit tu- bulaire 8, par lequel s'effectue l'entrée d'air (dans le sens indiqué par la flèche) aspiré par le moteur. Un papillon de règlage 9, solidaire d'un axe 10, peut pivoter d'un quart de tour, de manière à fermer ou ouvrir la section du conduit 8, pour arrêter ou permettre le passage de l'air vers le moteur.
A l'intérieur du conduit 8, débouche un canal 11, recour- bé dans la direction du moteur, dont l'ouverture 12 dirigée ,vers le moteur, débouche dans l'axe d'un diffuseur 13, fixé à l'intérieur du conduit 8. Ce canal met en communication la chambre de vaporisation 1 avec le conduit 8.
D'autre part, l'axe 10, sur lequel est fixé le papillon 9, traverse à frottement doux, mais de façon étanche, la paroi du tube 8, pour déboucher dans la chambre de vaporisation 1. Son extrémité pivote dans un coussinet 14, conçu de manière à ne permettre aucune infiltration d'air venant de l'extérieur, vers l'intérieur de la chambre de vaporisation. Sur cet axe 10, est monté un manchon 15, auquel est fixée une pièce métallique élas tique jouant le role d'obturateur 16, d'une forme appropriée, @
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par exemple en forme de secteur, qui permet, grâce au. tracé de son bord extérieur, de découvrir progressivement le trou 17, formé par l'extrémité du canal 11 débouchant dans la chambre de vaporisation.
Le mouvement d'oscillation de l'obturateur 16 correspond à celui du papillon 9.
Le conduit 8 se termine à sa partie tournée vers le moteur, par une pièce plate ou base 18, qui a pour but de fixer le car- burateur à la tubulure d'admission du moteur.
Enfin, sur l'axe 10, dont l'extrémité opposée à la chambre de vaporisation traverse également le conduit 8, se trouve fixé un bras de levier 19, terminé par une rotule 20, où vient s'ap- pliquer la commande d'accélérateur du moteur.
Le carburateur ainsi construit fonctionne de la manière suivante :
Lorsque le moteur est mis en marche, soit par le démarreur soit à la main, celui-ci crée une dépression dans le conduit d'admission d'air 8, de telle sorte que l'air extérieur appelé dans ce conduit se dirige vers le moteur pour tenter de combler cette dépression. Celle-ci se transmet également par l'intermé- diaire du canal 11, à la, chambre de vaporisation 1. Il en ré- sulte la création d'un certain vide dans cette chambre. Aussi- tôt la nappe de carburant qui s'y trouve, entre en ébulition, et le carburant se vaporise, de telle sorte que des vapeurs d'essence remplissent la partie libre de la chambre de vapori- sation. L'ébulition se poursuit jusqu'à complète saturation de l'espace qui se trouve au-dessus du niveau du liquide.
Le mo- teur continuant à tourner, entretient la dépression dans le con- duit 8, et les vapeurs de carburant s'écoulent naturellement par le trou 17 et par le canal 11, vers le conduit 8, dans le- quel elles débouchent pour se mélanger à l'air qui se dirige vers le noteur. Ce mélange explosif arrive dans les cylindres du moteur, et celui-ci peut alors fonctionner par ses propres moyens en continuant à maintenir une dépression dans le con- duit 8.
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Le carburant se vaporisant dans la chambre de vaporisation, le niveau du liquide s'abaisse, ce qui a pour effet d'entrainer le flotteur 3, qui, en s'abaissant, commande le levier 5, qui pivote autour de son axe 6, et libère le pointeau 4, permettant ainsi à du nouveau carburant amené par le tuyau 7, de s'écouler dans la chambre de vaporisation 1, afin de ramener le niveau du liquide à son point normal primitif. Le carburant valorisé est ainsi remplacé progressivement, et son niveau maintenu constant dans la chambre de vaporisation.
D'autre part, le papillon étant solidaire de l'obturateur 16, par l'intermédiaire de l'axe 10, il en résulte quelorsque l'accélérateur ouvre, par l'intermédiaire des pièces 20 et 19, le papillon 9, afin d'augmenter l'alimentation du moteur, l'ob- turateur 16 découvre progressivement en même temps le trou 17, permettant ainsi le passage d'une quantité de vapeur de carbu- rant proportionnelle à l'air aspiré par le moteur. Cette pro- portion peut être déterminée par avance, par le contour exté- rieur de l'obturateur 16. Il est ainsi possible, grâce à un obturateur adéquat et à un trou 17 de grandeur appropriée, d'ob- tenir le mélange le plus parfait et le plus favorable à tous les régimes du moteur.
Les f ig. 3 et 4 montrent une autre forme de réalisation d'un carburateur dans lequel la chambre de vaporisation ne con- tient pas de liquide. Dans ces figures, la chambre de vaporisaè tion 1 est également accolée à un conduit 8 d'entrée d'air vers le moteur. Comme dans l'exemple représenté fig, 1, ce conduit contient un papillon 9, surmonté d'un axe 10, commandé par un levier 19 et une rotule 20. Sous ce papillon se trouve également un diffuseur 13, dans l'axe duquel se trouve l'ouverture 12 d'un canal 11 dirigé vers le moteur, et qui débouche par une ouverture 17 dans la chambre de vaporisation 1.
L'axe 10 tra- verse également cette chambre de vaporisation, mais ne porte plus de dispositif obturateur du trou 17, qui reste ainsi cons-
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tassent ouvert. Par contre, sur cet axe 10, se trouve fixée une pièce métallique élastique ou obturateur 21, de forme tel- le qu'elle permet de découvrir le trou 22 par lequel le tuyau 7 d'amenée du carburant débouche dans la chambre de vaporisa- tion 1. Le réglage se fait ainsi, non plus sur la quantité de vapeur de carburant qui doit sortir de la chambre de vaporisa- tion 1, mais sur la quantité de carburant qui, sortant du tuy- au 7, est autorisée à se vaporiser dans la chambre 1.
Afin d'é- viter que des gouttelettes de carburant qui sortent du tuyau 7 ne pénètrent directement par aspiration dans le canal 11, un déflecteur (non représenté) peut être éventuellement placé en- tre le tuyau 7 et le trou 17 du canal 11.
Grâce à ce système, le carburant est introduit dans la chambre 1 progressivement et proportionnellement à la quantité du mélange explosif servant à l'alimentation du moteur. Comme la. pièce métallique 21 se déplace en même temps que le papil- lon 9, il est possible de régler, par un contour extérieur ap- proprié de cette pièce jouant le rôle d'obturateur, la quanti- té de carburant à vaporiser, en fonction de l'air aspiré par le moteur.
Afin d'éviter un gaspillage de vapeurs de carburant aspi- rées par le moteur lors d'une fermeture brusque du papillon 9, un second obturateur peut être prévu dans la chambre 1, devant l'ouverture 17, par où s'effectue l'évacuation de ces vapeurs.
Cet obturateur est également commandé par la manoeuvre du pa- pillon 9.
Il est aisé de se rendre compte des réels avantages de ce nouveau procédé d'obtention d'un mélange gazeux, par vaporisa- tion préalable du carburant, avant son mélange à l' air. Le mé- lange explosif ne contient plus de carburant liquide sous for- me de gouttelettes, qu'il n'est pas possible d'éliminer complè- tement dans les appareils actuellement existants. Le mélange explosif formé par vaporisation préalable est parfait et peut /
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être approprié avec précision aux différents régimes du moteur, ce mélange ne devant pas, en effet, être le même à tous les ré- gimes.
Il en résulte une économie sensible de carburant, à ren- dement équivalent du moteur, étant donné que l'on évite la com- bustion incomplète des gouttelettes de carburant qui se trou- vent dans tous les mélanges gazeux actuellement formés.
L'appareil préconisé pour la réalisation du procédé est d'une grande simplicité, d'une réalisation peu coûteuse, et d'une possibilité de règlage parfait, qui peut être obtenu par un découpage approprié du bord extérieur de l'obturateur qui commande, soit le départ des vapeurs de carburant, soit l'ar- rivée du carburant liquide.
L'emploi d'un carburateur de ce genre permet d'éviter to- talement les "pannes" actuellement encore assez fréquentes, et qui proviennent de l'obstruction des gicleurs bouchés du obs- trués par des impuretés parfois de très faible volume.
Enfin, par suite de la suppression de la combustion incom- plète des gouttelettes de carburant, on en arrive à un encras- sement presque nul des organes du moteur en contact avec le mé- lange explosif. Il est évident qu'un carburateur de ce genre peut être éventuellement complété par certains appareils acces- soires, tels que par exemple, pa,r des dispositifs de réchauffa- ge du carburant liquide qui peuvent être utiles dams certaines circonstances, comme par exemple lors de son emploi dans les pays froids.
Enfin, par suite de @a simplicité et du coté ra- tionnel de son fonctionnement, un carburateur de ce genre peut être utilisé pour tous les carburants liquides (essence, ben- zol, etc.) sans qu'il soit nécessaire d'apporter à l'appareil des transformations autres que celle du remplacement de l'ob- turateur qui doit être approprié au carburant employé.