<Desc/Clms Page number 1>
BREVET D' INVENTION au nomde: Giulio, Cesare TORRESI
EMI1.1
" Perfectionnements apportés aux carburateurs pour moteurs à explosion ".
L'invention est relative à des dispositifs d'alimentation en combustible du genre de ceux pour lesquels le combustible liquide, au lieu d'être pulvérisé dans un courant d'air, est transformé d'abord en un gaz par chauffage et à l'abri de l'air, pour seulement être mélangé ensuite à l'air comburant.
Les carburateurs de ce genre ont été utilisés jusqu'ici exclusivement pour des huiles lourdes qui forment dans le carburateur des résidus de charbon ou de coke considérables et entraînent donc des frais d'entretien considérables- En outre dans ces carburateurs il est difficile d'obtenir une étanchéité convenable entre les pièces qui doivent nécessairement être rendues démontables en vue du nettoyage.
On a constaté que les inconvénients des carburateurs en question sont écartés quand on utilise, à la place des huiles lourdes, des essences ou des alcools qui ne forment
<Desc/Clms Page number 2>
que des quantités très réduites de résidus solides,qui sont entraînés par le courant gazeux. La construction du carburateur est par conséquent considérablement simplifiée et en obtient, d'autre part, l'avantage que le combustible est pour ainsi dire complètement utilisé et donne un rendement de 50 à 60% plus élevé qu'avec les carburateurs ordinaires.
Une partie de ce rendement plus élevé est à attribuer à une transformation chimique du combustible sous l'influence de la chaleur sèche à laquelle il est soumis dansle carburateur alors qu'une autre partie résulte de la récupération de la chaleur des gaz d'échappement pour le chauffage.
Un aarburateur, par lequel ces avantages sont obtenus, est caractérisé principalement par le fait qu'il comporte une chambre de vaporisation de forme annulaire (ou toute autre forme convenant à un écoulement par couches) la paroi interne de cette hambre étant, tout au moins, en contact avec le courant de gaz d'échappement alors que sa paroex- terne ne comporte aucun couvercle ou joint.
Une autre particularité importante de l'invention réside dans le fait que le débit de l'alcool ou de l'essence vers la chambre de vaporisation est adapté automatiquement à la quantité de gaz combustible nécessaire aux différentes vitesses du moteur pour la raison que la quantité plus ou moins grande d'air aspiré par le moteur provoque une aspiration plus ou moins grande de combustible liquide dans ladite chambre.
En faisant intervenir un carburateur auxiliaire on obtient la mise en marche à froid du moteur et son alimentation jusqu'à ce que le carburateur principal soit chauffé suffisamment.
D'autres particularités de l'invention résulteront de la disposition donnée ci-dessous de quelques modes de réalisation de l'invention et qui ont été montrés, à titre d'exemple , sur les dessins ci-annexés.
<Desc/Clms Page number 3>
Les fig. 1 et 2 montrent, respectivement en coupe longitudinale et en coupe transversale selon II-II fig. 1, la chambre de vaporisation d'un carburateur établi selon un premier mode de réalisation de l'invention.
La fig. 3 montre, en coupe, un distributeur utilisé de pair avec ce oarbirateur.
La fig. 4 montre, schématiquement,un mode de réalisation plus simple d'une chambre de vaporisation pour l'essence et qui communique, à sa partie supérieure, avec un vase à flotteur contenant du combustible liquide alors que sa partie inférieure est reliée à un conduit pour le gaz qui débouche axialement dans un venturi.
La fig. 5 montre, schématiquement, un carburateur à essence dans lequel un même vase à flotteur estutilisé à la fois pour le départ en étant relié directement à un gicleur débouchant dans le venturi et pour alimenter la chambre de vaporisation qui est constituée d'une manière analogue à celle de la fig. 4.
Les fig. 6 et 7 montrent, respectivement et schématiquement en plan (parties en coupe) et en coupe transversale selon VII-VII fig. 6, un carburateur pour de l'alcool avec une cuve à flotteur avec chauffage préalable et une chambre de vaporisation annulaire et remplie avec de la matière catalysante.
Sur les fig. 1 et 2 la paroi extérieure 1 forme une capacité fermée comportant deux raccords 2 et 3 respectivement pour l'entrée et la sortie des gaz d'échappement.
La température de cette capacité ne doit pas devenir trop élevée et pour cette raison on l'établit de préférence dans une ambiance avec aération réglable . A l'intérieur de cette capacité est logée la chambre de vaporisation annulaire 4, dont la forme est adaptée à celle de la capacité 1 et dont la paroi interne ainsi que la paroi externe sont léchées par les gaz d'échappement. La chambre 4 communique
<Desc/Clms Page number 4>
avec l'extérieur par deux tubes 5 et 6 qui traversent l'en- veloppe de la capacité 1, le tube 5 servant à l'amenée du combustible liquide (qui peut pénétrer en tout point voulu de la chambre 4) alors que le tube 6 sert à diriger le gaz formé uers le moteur.
Le tube 5 aspire le combustible liqui- de par un conauit 7 hors d'un gicleur fixe 8 dans lequel le combustible est maintenu à un niveau constant à l'aide d'une cuve à flotteur 9. A proximité de la sortie du tube 5 dans la chambre de vaporisation débouche dans ledit tube un con- duit auxiliaire 10 dans lequel est logée une soupape 11 qui sert à l'injection directe du combustible liquide dans la chambre quand une quantité supplémentaire de gaz devient subi- tement et temporairement nécessaire. Le gaz formé arrive par le tube de sortie 6 dans le distributeur 12 (fig. 3) consti- tué par un tube venturi 13 avec tuyère d'introduction 14 et par un deuxième venturi; 15 coaxial au premier et qui n'in- tesvient que lorsque le moteur ne marche qu'à faible vitesse et n'a besoin que d'une faible quantité de gaz.
Même si on ne prévoit, pour ce deuxième tube venturi, aucune amenée de gaz, ce tube a néanmoins une action favorable aux faibles vitesses du moteur. En regard de la tuyère 14 se trouve une deuxième tuyère ou gicleur 16 alimenté par le conduit 17 et qui est relié à un carburateur de départ ou starter connu par se.
Comme des liquides aisément volatils, tels que l'essen- ce par exemple, n'utilisent qu'une quantité réduite de cha- leur pour leur vaporisation, les fig. 4 et 5 montrent deux modes de réalisation comprenant une chambre de vaporisation très simplifiée par rapport à celle des fig. 1 et 2. Comme montré sur les fig.
4 et 5 il suffit d'établir, sur une parsimple tie du tuyau d'échappement 2, une/enveloppe ou gaine 21 pour constituer une chambre de vaporisation et dont la paroi in- terne 21 est chauffée directement par les gaz d'échappement et dant la paroi externe (qui peut le cas échéant être entou-
<Desc/Clms Page number 5>
rée d'un revêtement isolant) est chauffée par conductibilité-
Pour utiliser dans de meilleures conditions la chaleur de conductibilité on peut établir sur la paroi interne de la chambre de vaporisation des surfaces ondulées 24 (fig. 4) ou des nervures ou ailettes 23 disposées suivant une hélice (fig. 5) qui laissent passer facilement les gaz formés mais qui obligent les parties encore liquides à suivre un long ohemin de manière que ces parties soient ainsi complètement vaporisées.
Sur la fig. 4 on a montré un mode de réalisation pour lequel la cuve à niveau constant 25 sert uniquement à alimenter la chambre de vaporisation alors que, pendant la marche à froid, une cuve à flotteur usuelle alimente un carburateur ordinaire avec du combustible . Sur la figure schématique 4 on a montré le conduit des gaz 32 sous forme d'un conduit fixe. Celui-ci est toutefois constitué avantageusement de manière à être susceptible d'être déplacé afin qu'il puisse être engagé plus ou moins dans le tube venturi 31. En outre on peut se figurer que la section de passage de la tuyère est réglable. Pour le mode de réalisation selon la fig. 5 la cuve à niveau constant unique 251 alimente par un tube latéral 271 le dispositif de carburation pour la marche normale.
Pour cette réalisation simplifiée le tub,e venturi 31 comporte deux tuyères ou gicleurs opposés parmi lesquels la tuyère 26 débite du combustible liquide comme dans les carburateurs ordinaires pour assurer le départet la marche à froid alors que la tuyère 28 débite des gaz d'essence formés dans le dispositif de vaporisation 21 ou 21 quand le tuyau d'échappement 2 a été chauffé suffisamment pendant la période de marche à froid. La quantité d'essence, fournie par'le tube 271 à la chambre 21, est dosée par un orifice calibré 30 prévu à la partie inférieure de la cuve à flotteur 251 ce qui empêche également que, sous l'effet de la chaleur rayonnante, se forment des bulles de gaz (vapor
<Desc/Clms Page number 6>
locks) qui pourraient gêner l'écoulement régulier du liqui- de par l'orifice calibré 30.
Suivant l'axe du tube venturi 31 on a établi une palette 29, actionnée par le conducteur et à l'aide de laquelle on peut obturer à volonté l'une ou l'autre des tuyères 26 et 28. Il est évident que le tube venturi, indiqué schéraatiquement , peut être constitué de toute autre manière. Il peut comporter un, deux ou un plus grand nombre d'orifices d'admission ainsi qu'un ou plusieurs corps coniques, établis suivant son axe. Un tel corps coni- que peut, corme montré sur la fig. 3, comporter une amenée de combustible ou, comme montré sur la fig. 5, être consti- tué par une pièce massive sans passage pour le combustible.
D'autres modifications moins importantes résident dans le fait qu'on évite l'intervention de joints d'étanchéité qui sont remplacés par des faces coniques purement métalli- ques et coniques qui sont serrées les unes sur les autrespar des raccords filetés,qu'on prévoit une aération réglable pour l'espace dans lequel on établit le carburateur,qu'on peut régler la position et la section transversale des tuyères et qu'on a recours à une commande à double effet par laquelle le conducteur, en agissant sur une pédale uni- que et par l'intermédiaire d'organes susceptibles de coulis- mdtre ser sur un axe longitudinal , peut à volonté @ en action le carburateur à gicleur ou le carburateur établi selon l'invention, suivant les besoins en combustible sans devoir utiliser un accélérateur double.
Sur les fig. 6 et 7 on a montré, à nouveau, une cham- bre de vaporisation annulaire qui convient particulièrement pour l'alcool. La cuve à flotteur 35 est mise en contact thermique avec la partie la plus chaude de la'chambre.Pour obtenir un meilleur effort, on peut remplir la chambre avec des produits catalyseurs appropriés 32. En utilisant de l'alcool comme combustible, il est, en outre, avantageux de tenir compte de l'équilibre thermique particulièrement
<Desc/Clms Page number 7>
nécessaire dans ce cas en établissant la cuve 35 en contact direct avec la chambre 1 pour obtenir un chauffage préalable aussi grand que possible/de l'alcool.
En outre quand on utilise de l'essence il est avantageux d'ajouter au mélange un peu de vapeur d'eau qui peut être aisément produite dans un serpentin qui relie un réservoir au tube venturi en étant enroulé en une partie intermédiaire autour de la chambre de vaporisation ou du tuyau d'échappement.
<Desc / Clms Page number 1>
INVENTION PATENT on behalf of: Giulio, Cesare TORRESI
EMI1.1
"Improvements made to carburetors for internal combustion engines".
The invention relates to fuel supply devices of the kind in which the liquid fuel, instead of being sprayed into a stream of air, is first transformed into a gas by heating and by heating. protected from the air, only to be then mixed with the combustion air.
Carburetors of this kind have heretofore been used exclusively for heavy oils which form considerable carbon or coke residues in the carburettor and therefore entail considerable maintenance costs. In addition, in these carburetors it is difficult to obtain a suitable seal between the parts which must necessarily be made removable for cleaning.
It has been observed that the disadvantages of the carburettors in question are eliminated when one uses, instead of heavy oils, gasolines or alcohols which do not form
<Desc / Clms Page number 2>
only very small amounts of solid residues, which are entrained by the gas stream. The construction of the carburetor is therefore considerably simplified and, on the other hand, obtains the advantage that the fuel is almost completely used up and gives an efficiency of 50 to 60% higher than with ordinary carburettors.
Part of this higher efficiency is to be attributed to a chemical transformation of the fuel under the influence of the dry heat to which it is subjected in the carburetor, while another part results from the recovery of heat from the exhaust gases for heating.
An aarburetor, by which these advantages are obtained, is characterized mainly by the fact that it comprises an annular vaporization chamber (or any other shape suitable for a flow by layers) the internal wall of this chamber being, at the very least , in contact with the exhaust gas stream while its wall has no cover or seal.
Another important feature of the invention lies in the fact that the flow of alcohol or gasoline to the vaporization chamber is automatically adapted to the quantity of combustible gas required at the various engine speeds for the reason that the quantity more or less air sucked by the engine causes a more or less suction of liquid fuel in said chamber.
By using an auxiliary carburetor, the engine is cold started and fed until the main carburetor is sufficiently heated.
Other features of the invention will result from the arrangement given below of a few embodiments of the invention which have been shown, by way of example, in the accompanying drawings.
<Desc / Clms Page number 3>
Figs. 1 and 2 show, respectively in longitudinal section and in transverse section according to II-II FIG. 1, the vaporization chamber of a carburetor established according to a first embodiment of the invention.
Fig. 3 shows, in section, a distributor used in conjunction with this oarbirator.
Fig. 4 shows, schematically, a simpler embodiment of a vaporization chamber for gasoline and which communicates, at its upper part, with a float vessel containing liquid fuel while its lower part is connected to a pipe for the gas which opens out axially in a venturi.
Fig. 5 shows, schematically, a gasoline carburetor in which the same float vessel is used both for the start by being connected directly to a nozzle opening into the venturi and to supply the vaporization chamber which is constituted in a manner analogous to that of FIG. 4.
Figs. 6 and 7 show, respectively and schematically in plan (parts in section) and in cross section according to VII-VII fig. 6, a carburetor for alcohol with a float tank with preheating and an annular vaporization chamber and filled with catalyst material.
In fig. 1 and 2 the outer wall 1 forms a closed capacity comprising two connectors 2 and 3 respectively for the inlet and the outlet of the exhaust gases.
The temperature of this capacity must not become too high and for this reason it is preferably established in an environment with adjustable ventilation. Inside this capacity is housed the annular vaporization chamber 4, the shape of which is adapted to that of the capacity 1 and of which the internal wall as well as the external wall are licked by the exhaust gases. Bedroom 4 communicates
<Desc / Clms Page number 4>
with the outside by two tubes 5 and 6 which pass through the casing of the capacity 1, the tube 5 serving to supply the liquid fuel (which can penetrate at any desired point of the chamber 4) while the tube 6 is used to direct the gas formed uers the engine.
The tube 5 sucks the liquid fuel through a pipe 7 out of a fixed nozzle 8 in which the fuel is kept at a constant level by means of a float vessel 9. Near the outlet of the tube 5 in the vaporization chamber opens into said tube an auxiliary pipe 10 in which is housed a valve 11 which serves for the direct injection of the liquid fuel into the chamber when an additional quantity of gas becomes suddenly and temporarily necessary. The gas formed arrives through the outlet tube 6 into the distributor 12 (FIG. 3) consisting of a venturi tube 13 with an introduction nozzle 14 and by a second venturi; 15 coaxial with the first and which only occurs when the engine is running at low speed and only needs a small amount of gas.
Even if no gas supply is provided for this second venturi tube, this tube nevertheless has a favorable action at low engine speeds. Opposite the nozzle 14 is a second nozzle or nozzle 16 supplied by the conduit 17 and which is connected to a starting carburetor or starter known to itself.
As easily volatile liquids, such as gasoline for example, use only a small amount of heat for their vaporization, Figs. 4 and 5 show two embodiments comprising a very simplified vaporization chamber compared to that of FIGS. 1 and 2. As shown in fig.
4 and 5 it suffices to establish, on a single part of the exhaust pipe 2, a casing or sheath 21 to constitute a vaporization chamber and the inner wall 21 of which is heated directly by the exhaust gases and in front of the outer wall (which can be surrounded
<Desc / Clms Page number 5>
of an insulating coating) is heated by conductivity
To use the heat of conductivity under better conditions, it is possible to establish on the internal wall of the vaporization chamber corrugated surfaces 24 (fig. 4) or ribs or fins 23 arranged in a helix (fig. 5) which allow easy passage. the gases formed but which force the still liquid parts to follow a long path so that these parts are thus completely vaporized.
In fig. 4 an embodiment has been shown in which the constant level vessel 25 serves only to supply the vaporization chamber while, during cold operation, a conventional float vessel supplies an ordinary carburetor with fuel. In schematic figure 4 the gas pipe 32 has been shown in the form of a fixed pipe. The latter is however advantageously formed so as to be able to be moved so that it can be engaged more or less in the venturi tube 31. In addition, it can be imagined that the passage section of the nozzle is adjustable. For the embodiment according to FIG. The single constant level vessel 251 feeds through a side tube 271 the carburizing device for normal operation.
For this simplified embodiment, the tube, the venturi 31 comprises two opposing nozzles or nozzles among which the nozzle 26 delivers liquid fuel as in ordinary carburettors to ensure the start and the cold operation while the nozzle 28 delivers the gasoline gases formed in the vaporization device 21 or 21 when the exhaust pipe 2 has been sufficiently heated during the period of cold operation. The quantity of gasoline, supplied by the tube 271 to the chamber 21, is metered by a calibrated orifice 30 provided at the lower part of the float tank 251 which also prevents that, under the effect of the radiant heat, gas bubbles form (vapor
<Desc / Clms Page number 6>
locks) which could interfere with the regular flow of liquid through the calibrated orifice 30.
Along the axis of the venturi tube 31, a vane 29 has been established, actuated by the conductor and with the aid of which one or the other of the nozzles 26 and 28 can be closed as desired. It is obvious that the tube venturi, indicated scheraatically, can be made in any other way. It may include one, two or a greater number of intake ports as well as one or more conical bodies, established along its axis. Such a conical body can, as shown in FIG. 3, include a fuel feed or, as shown in FIG. 5, be made up of a solid part without passage for the fuel.
Other less important modifications reside in the fact that one avoids the intervention of sealing gaskets which are replaced by purely metallic conical faces and conical faces which are clamped on each other by threaded connections, which one provides an adjustable ventilation for the space in which the carburettor is established, that the position and the cross section of the nozzles can be adjusted and that a double-acting control is used by which the driver, acting on a pedal single and by means of members capable of sliding ser on a longitudinal axis, can at will @ in action the jet carburetor or the carburettor established according to the invention, according to the fuel requirements without having to use a double accelerator.
In fig. 6 and 7 again an annular vaporization chamber has been shown which is particularly suitable for alcohol. The float vessel 35 is placed in thermal contact with the hottest part of the chamber. To obtain a better effort, the chamber can be filled with suitable catalyst products 32. Using alcohol as fuel, it is possible to fill the chamber with suitable catalyst products 32. Using alcohol as fuel. , moreover, advantageous to take into account the thermal balance particularly
<Desc / Clms Page number 7>
necessary in this case by establishing the tank 35 in direct contact with the chamber 1 to obtain a preheating as large as possible / alcohol.
In addition, when gasoline is used, it is advantageous to add to the mixture a little water vapor which can be easily produced in a coil which connects a tank to the venturi tube being wound in an intermediate part around the chamber. vaporizer or exhaust pipe.