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Gazéificateur pour l'utilisation d'huile comme carburant de mo- teurs à explosion.
- On a préconisé de nombreux dispositifs pour utiliser l'huile .comme carburant, en remplacement de l'essence, dans 'les moteurs à explosion. Tous ces dispositifs présentent de nom- breux inconvénients. La vitesse du moteur marchant au mazout est toujours sensiblement plus basse que.celle de la marche à l'essen- ce, à cause d'une perte de puissance.importante. Il n'était pas possible de réaliser jusqu'à ce jour une marche silencieuse, sans odeur ni fumée.
Enfin on ne pouvait éviter que, par suite du refroidissement il se produise une certaine condensation provo- quant le passage dans la chambre d'explosion de goutelettes de mazout, l'infiltration de celui-ci dans,le carter et l'encrasse- ment du moteur. Avant de passer de la marche à l'essence à celle au mazout, il fallait laisser passer un assez long temps ce qui réduisait considérablement l'économie que semblable; dispositif!:;
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eut dû faire réaliser. Dans certains appareils préconisés par suite du surcnauffage du mazout une nouvelle perte de puissance du moteur était inévitable.
L'objet de la présente invention est un gazéificateur pour l'utilisation d'huile comme carburant, en lieu et place de l'essence, dans les moteurs à, explosion, qui sans aucune trans- formation apportée au moteur remédie à ces inconvénients. Il con- siste à prévoir différentes chambres dont la température est ré- glée automatiquement de manière à assurer les conditions optima pour une carburation convenable et une gazéification intégrale grâce 3 laquelle toute la puissance calorifique du mazout est mise à profit et la vitesse du moteur reste voisine de celle qui caractérise la marche à essence. Le fonctionnement est silencieux dans odeur ni fumée; il ne nécessite aucune transformation du moteur et permet de marcher à tous moments, soit à l'essence, soit au mazout.
La mise en marche se fait à l'essence jusqu'au moment où l'indlcateur placé sur le tableau de bord montre que la température la plus favorable au moteur et au gazéificateur, est atteinte. A ce moment on arrête l'alimentation en essence et la remplace par celle de mazout par l'emploi d'un second accélé- rateur.
Une particularité très importante de l'objet de la pré- invention sente consiste à faire usage pour l'alimentation de l'huile com- bustible d'un carburateur spécial a double corps dont l'un sert à injecter l'huile combustible, l'autre à injecter, dans le mo- teur, de la vapeur d'eau, d'où résultent des avantages importants, notamment une augmentation de puissance provenant d'une meilleure utilisation du travail disponible porduit sur l'arbre du moteur.
Nous allons décrire ci-dessous quelques formes préférées de réalisation du gazéificateur faisant l'objet .de la présente in- vention, en nous reportant aux dessins ci-annexés.
En principe, le gazéificateur comporte 4 compartiments, comme représente ^ la, fig. l, une chambre de gazéification 1, une chambre de réchauffage préalable de l'huile 2, la chambre de car- buration proprement dite 3 et une chambre pour le réchauffage de
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,l'air 4. L'ensemble est enfermé dans une enveloppe en tôle 5, dont la paroi est revêtue intérieurement d'amiante 6 ou de matiè-. re isolante pour éviter le rayonnement calorifique, cette der- nière matière isolante étant à son tour protégée des détériora- tions mécaniques dues aux trépidations du moteur au moyen'd'une enveloppe en tôle 7 ou similaire.
La chambre de gazéification est raccordée en by-pass sur l'échappement des gaz du moteur et sa température est portée ainsi à une valeur déterminée. La fig. 2 représente une vue en coupe et de profil de l'intérieur de cette chambre ; ellerenferme un dispositif constitué de *tubes 8, de longueur et section varia- bles selon les cas, qui sont encastrés entre deux plaques circu- laires 9 et 10.
Les extrémités des tubes débouchent dans deux chambres coniques 11 et 12 délimitées par des entonnoirs doubles ; l'une de ces chambres sert à l'entrée du mélange carburant, l'au-. tre à la sortie du gaz combustible ; cettedernière est raccordée à la pipe d'admission du moteur 13 (voir fig. 6) par le moyen d'un tube de section variable en rapport avec la surface totale des tubes 8 constituant le gazéificateur proprement dit. Dans le tube d'alimentation du moteur est disposé un papillon 14 dont le fonctionnement est commandé par l'accélérateur 15.
La chambre de réchauffage préalable du mazout contient (voir fig. 3) un réchauffeur en cuivre ayant la forme d'un serpen- tin 16 et.qui est porté à une température déterminée, grâce au gaz d'échappement s'écoulant par un.tube 17 branché sur l'entrée 18 du gaz d'échappement dans le gazéificateur. Ce tube est muni d'une vanne 19 à fermeture automatique qui fonctionne dès que la température fixée est atteinte.
Dans la chambre de carburation représentée à la fig. 4, la température est réglée de façon à maintenir le mazout ,8. la température à laquelle il quitte la chambre de réchauffage préa- lable. Le rayonnement du tube 17 passant à travers la chambre de carburation pour aller au réchauffeur préalable et celui de la paroi en cuivre 10, formant cloison avec la chambre de gazéifica- tion suffit pour assurer cette température. D'ailleurs une vanne
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. ouverture automatique 20, est placée sur la paroi de la chambre de carburation de manière a fonctionner une foisque la tempéra- ture fixée pour celle-ci est atteinte et d'éviter ainsi le sur- chauffage de ce compartiment.
La chambre de carburation contient le carburateurà muile combustible 21 qui fonctionne de la même façon qu'un carburateurà essence.
La chambre de réchauffage d'air (voir fig. 5) est portée à une température déterminée par les gaz d'échappement du moteur.
Le contrôle de la température de ce compartiment est également assuré par une vanne à fermeture automatique 22 placée sur l'ar- rivée des gaz.
C'est par le maintien rigoureux des températures assi- gnées à chacun des compartiments qu'il est possible grâce à la présente invention d'assurer le fonctionnement impeccable du ga- zéificateu.r. Ainsi qu'il a été dit plus haut, la température de chacun des compartiments peut s'obtenir par le fonctionnement d'une vanne automatique propre à chaque compartiment et réglant l'arrivée du fluide chauffant.
Une autre forme de réalisation du réglage qui s'est montrée particulièrement simple et efficace est représentée à la fig. 6 qui montre un gazéificateur disposé sur un moteur d'auto dont les contours sont représentés en traits ponctués; elle con- siste à intercaler le gazéificateur en by-pass sur la totalité des gaz d'échappement du moteur puis à disposer, dans le tuyau d'amenée du gaz d'échappement vers le gazéificateur, une vanne à fermeture automatique23 ayantune commande commune avec une vanne à ouvertureautomatique 24 disposée sur la sortie du gaz d'échappement vers le silencieux; ainsi lorsque la température du gazéificateur sera atteinte, les gaz s'échapperont directement vers le silencieux.
Quant aux autres vannes automatiques, elles sont remplacées dans la présente réalisation par des papillons réglés, une fois pour toutes, lors ae la mise au point de l'ap- pareil. La température du zazéificateur édtant atteinte, la vanne se trouvant sur le circuit des Gaz d'échappement se ferme, tandis que celle de l'échappement vers le silencieux s'ouvre: Grâce au
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réglage des papillons admettant les gaz d'échappement dans les autres compartiments la température fixée pour ceux-ci sera main- tenue proportionnelle à celle du gazéificateur, Ce mode de réglage de la température dans les différents compartiments est des plus intéressants parce qu'il permet d'atteindre plus rapidement la température favorable pour le gazéificateur, par suite de la mise à profit de la 'totalité des gaz d'échappement du moteur.
D'autre part la vanne automatique réglant l'admission des gaz d'échappe- ment au gazéificateur peut se placer vers la sortie de celui-ci; elle permet ainsi de conserver pendant longtemps la température de l'ensemble de l'appareil malgré l'arrêt prolongé du moteur.
Un troisième mode de réalisation du réglage consiste à placer, en lieu et place des vannes automatiques, des papillons commandés en parallèle avec le papillon du gaz, par l'accélérateur.
Ces papillons fonctionneront à l'ouverture et à la fermeture d'après l'allure de la voiture. Si la vitesse de la voiture augmente, le dégagement de chaleur de l'échappement s'accroit également ; les papillons de réchauffage se fermeront d'autant plus tandis que celui de la chambre de carburation s'ouvrira. Ce mode de réglage de la température, moins efficace que les précédents, sera appli- qué de préférence sur des moteurs de petites dimensions où un appareil bon marché s'impose. D'autre part ce système de réglage ne permet de n'employer que les gaz d'échappement de la moitié des cylindres du moteur.
La fige 7 représente en coupe, un carburateur spécial permettant, suivant la présente invention, de réaliser la gazéifi- cation de l'huile combustible, combinée d'hydro-carburation.
Il se compose d'un corps 25 comportant en fait deux car- burateurs 26 et 27 placés en série sur la pipe d'alimentation et destinés respectivement à la carburation de l'huile combustible et à la vaporisation d'eau. Le carburateur 26 contient un gicleur 28 et un plongeur 29 butant à 31 la partie supérieure sur le pointeau d'arrêt 30 obturant l'entree/de l'huile combustible. De même le vaporisateur à eau contient un gicleur 32, un plongeur 33, obturant un pointeau 34 branché sur l'entrée d'eau 35. La prise d'air se
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fait en 36 et le mélange hydro-carburé s'échappe par la pipe 37 vers le gazéificateur et le moteur.
L'introduction de la vapeur d'eau dans le mélange car- buré a pour résultat de déformer le diagramme du cycle moteur en augmentant l'effet utile de celui-ci. Tandis qu'avec l'essence ou l'huile combustible le diagramme présente une pointe accentuée au moment de la déflagration lorsque le mélange carburant contient de la vapeur d'eau, la pointe du diagramme s'aplatit et la détente s'allonge de telle façon que la surface du diagramme, et en même temps le travail utile, augmentent sensiblement. Si, au surplus, par le système de l'hydro-carburation selon l'invention, on aug- mente la pression de régime du moteur la pointe du diagramme s'ar- rondit fortement et le travail utile augmente dans de fortes pro- portions.
Au surplus il a été constaté que l'emploi de vapeur d'eau dans le mélange carburé entraine l'élimination des incrustations, une forte réduction de réchauffement du moteur, une diminution corrérative de consommation de lubrifiant, en même tempsqu'une plus grande élasticité de fonctionnement du moteur due aux qualités anti-détonnantes de la vapeur d'eau et enfin aussi une économie sensible de carburant.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisations décrits ci-dessus à titre d'exemple, mais elle s'étend également à tous dispositifs similaires ertrant dans l'esprit ou dans l'éten- due de l'une ou l'autre des revendications ci-dessous.
REVENDICATIONS 1.-- Gaséificateur pour l'utilisation d'huile comme car- burant dans les moteurs à explosion caractérisé par le fait qu'il consiste en différentes chambres dont la Température de chacune est réglée automatiquement de manière à assurer une carburation et une gazéification intégrale de l'nuile combustible.
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Gasifier for the use of oil as fuel in internal combustion engines.
Many devices have been recommended for using oil as fuel, replacing gasoline, in internal combustion engines. All of these devices have many drawbacks. The speed of the engine running on fuel oil is always appreciably slower than that of running on gasoline, because of a significant loss of power. Until this day, it was not possible to make a silent walk, without smell or smoke.
Finally, it was not possible to prevent, as a result of the cooling, a certain condensation occurring, causing droplets of fuel oil to pass through the explosion chamber, to infiltrate the latter into the crankcase and to foul it. of the motor. Before going from walking to gasoline to oil, it was necessary to let pass a long enough time which considerably reduced the economy as similar; device!:;
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should have done. In some devices recommended as a result of over-heating the fuel oil a further loss of engine power was inevitable.
The object of the present invention is a gasifier for the use of oil as fuel, instead of gasoline, in internal combustion engines, which without any conversion made to the engine overcomes these drawbacks. It consists in providing different chambers, the temperature of which is automatically regulated so as to ensure optimum conditions for a suitable carburetion and an integral gasification, thanks to which all the heating power of the fuel oil is used and the engine speed remains. similar to that which characterizes gasoline walking. The operation is silent in odor or smoke; it does not require any conversion of the engine and allows you to run at all times, either on gasoline or fuel oil.
The engine is started with gasoline until the indicator placed on the instrument panel shows that the temperature most favorable to the engine and the gasifier has been reached. At this time, the gasoline supply is stopped and it is replaced by that of fuel oil by using a second accelerator.
A very important peculiarity of the object of the present invention consists in making use for the supply of fuel oil of a special double-barrel carburetor, one of which serves to inject fuel oil, Another is to inject water vapor into the engine, which results in significant advantages, in particular an increase in power resulting from better use of the work available on the engine shaft.
We will describe below some preferred embodiments of the gasifier forming the object of the present invention, with reference to the accompanying drawings.
In principle, the gasifier has 4 compartments, as shown in Fig. 1a. 1, a gasification chamber 1, a preheating chamber for the oil 2, the actual carburizing chamber 3 and a chamber for reheating the oil.
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, air 4. The assembly is enclosed in a sheet metal casing 5, the wall of which is internally coated with asbestos 6 or material. re insulating to avoid heat radiation, this latter insulating material being in turn protected from mechanical damage due to engine vibration by means of a sheet metal casing 7 or the like.
The gasification chamber is connected as a bypass to the exhaust of the engine gases and its temperature is thus brought to a determined value. Fig. 2 shows a sectional and profile view of the interior of this chamber; It encloses a device made up of * tubes 8, of variable length and cross section depending on the case, which are fitted between two circular plates 9 and 10.
The ends of the tubes open into two conical chambers 11 and 12 delimited by double funnels; one of these chambers is used for entering the fuel mixture, the au-. be at the outlet of the combustible gas; cettedernière is connected to the engine intake pipe 13 (see FIG. 6) by means of a tube of variable section in relation to the total surface of the tubes 8 constituting the gasifier itself. In the engine feed tube is disposed a butterfly 14 whose operation is controlled by the accelerator 15.
The preheating chamber of the fuel oil contains (see fig. 3) a copper heater having the shape of a coil 16 and which is brought to a determined temperature, thanks to the exhaust gas flowing through a. tube 17 connected to the inlet 18 of the exhaust gas in the gasifier. This tube is provided with an automatically closing valve 19 which operates as soon as the set temperature is reached.
In the carburizing chamber shown in fig. 4, the temperature is regulated so as to maintain the fuel oil, 8. the temperature at which it leaves the preheating chamber. The radiation of the tube 17 passing through the carburizing chamber to go to the preheater and that of the copper wall 10, forming a partition with the gasification chamber, is sufficient to ensure this temperature. Besides a valve
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. automatic opening 20, is placed on the wall of the carburizing chamber so as to function once the temperature fixed therefor is reached and thus to avoid overheating of this compartment.
The carburetor chamber contains the fuel oil carburetor 21 which functions in the same way as a gasoline carburetor.
The air heating chamber (see fig. 5) is brought to a temperature determined by the engine exhaust gases.
The temperature of this compartment is also controlled by an automatically closing valve 22 placed on the gas inlet.
It is by strictly maintaining the temperatures assigned to each of the compartments that it is possible, thanks to the present invention, to ensure flawless operation of the gasifier. As stated above, the temperature of each of the compartments can be obtained by operating an automatic valve specific to each compartment and regulating the arrival of the heating fluid.
Another embodiment of the adjustment which has been shown to be particularly simple and effective is shown in FIG. 6 which shows a gasifier placed on a car engine, the contours of which are shown in dotted lines; it consists of inserting the gasifier in bypass on all the exhaust gases from the engine and then placing, in the pipe for supplying the exhaust gas to the gasifier, an automatically closing valve23 having a common control with an automatic opening valve 24 disposed on the outlet of the exhaust gas to the silencer; thus when the gasifier temperature is reached, the gases will escape directly to the silencer.
As for the other automatic valves, they are replaced in the present embodiment by butterflies set, once and for all, during the development of the apparatus. Once the temperature of the zasifier has been reached, the valve on the exhaust gas circuit closes, while that of the exhaust to the silencer opens: Thanks to the
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adjustment of the butterflies admitting the exhaust gases into the other compartments the temperature set for them will be kept proportional to that of the gasifier, This method of adjusting the temperature in the different compartments is most interesting because it allows to reach the favorable temperature for the gasifier more quickly, as a result of the use of all the exhaust gases of the engine.
On the other hand, the automatic valve regulating the admission of the exhaust gases to the gasifier can be placed towards the outlet of the latter; it thus makes it possible to maintain the temperature of the entire apparatus for a long time despite the prolonged stopping of the engine.
A third embodiment of the adjustment consists in placing, instead of automatic valves, butterflies controlled in parallel with the gas butterfly valve, by the accelerator.
These butterflies will operate when opening and closing according to the look of the car. If the speed of the car increases, the heat release of the exhaust also increases; the reheating butterflies will close even more while that of the carburetion chamber will open. This method of temperature control, less efficient than the previous ones, will preferably be applied to small-sized motors where a cheap device is required. On the other hand, this adjustment system only makes it possible to use the exhaust gases from half of the cylinders of the engine.
Fig. 7 shows in section a special carburettor making it possible, according to the present invention, to carry out the gasification of the fuel oil, combined with hydro-carburization.
It consists of a body 25 comprising in fact two carburettors 26 and 27 placed in series on the supply pipe and intended respectively for the carburization of the fuel oil and for the vaporization of water. The carburetor 26 contains a nozzle 28 and a plunger 29 abutting at 31 the upper part on the stop needle 30 closing off the inlet / of the fuel oil. Similarly, the water vaporizer contains a nozzle 32, a plunger 33, closing off a needle 34 connected to the water inlet 35. The air intake is
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done at 36 and the hydro-carburized mixture escapes through pipe 37 to the gasifier and the engine.
The introduction of water vapor into the fuel mixture has the result of distorting the diagram of the engine cycle by increasing the useful effect thereof. While with gasoline or fuel oil the diagram shows an accentuated peak at the moment of explosion when the fuel mixture contains water vapor, the tip of the diagram flattens and the trigger lengthens by such so that the area of the diagram, and at the same time the useful work, increases appreciably. If, moreover, by means of the hydro-carburization system according to the invention, the operating pressure of the engine is increased, the point of the diagram becomes sharply rounded and the useful work increases in large proportions. .
In addition, it has been observed that the use of water vapor in the fuel mixture leads to the elimination of encrustation, a strong reduction in engine heating, a corresponding decrease in lubricant consumption, at the same time as greater elasticity. of engine operation due to the anti-explosive qualities of the water vapor and finally also a significant economy of fuel.
The invention is not limited to the embodiments described above by way of example, but it also extends to all similar devices falling within the spirit or within the scope of one or the other. another of the claims below.
CLAIMS 1 .-- Gasifier for the use of oil as fuel in internal combustion engines characterized by the fact that it consists of different chambers, the temperature of each of which is automatically regulated so as to ensure carburization and gasification integral fuel oil.
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