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" Dispositif mélangeur pour moteurs à combustion."
Par suite des grands besoins actuels en agents moteurs pour moteurs à combustion mobiles ou stationnaires (en particulier pour les moteurs Otto) il se produit périodiquement, en ce qui concerne la situation quant à la production et au transport, un manque de l'un et un excès de l'autre agent moteur. pour ce motif, il est par exemple prescrit que les véhicules à moteur qui sont transfor- més pour marcher au gaz moteur (gaz liquéfié) doivent pouvoir être retransformés pour la marche au moyen d'agent moteur liquide (es- sence) moyennant peu de manoeuvres.
S'il y a quelques années seulement,le gaz liquéfié était encore considéré comme un agent moteur de remplacement, il est considéré actuellement comme un agent moteur de grande valeur de- puis qu'on a tiré parti dans une large mesure de gaz à puissance calorifique moindre tels que le gaz de gazogène (gaz de générateur) et d'autres gaz permanente tels que le gaz d'éclairage, le méthane, le gaz de clarification et d'autres pour faire fonctionner des moteurs à combustion.
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Si, toutefois, un moteur est équipé pour ne fonctionner qu'à l'aide d'un seul des agents moteurs cités, il subsiste des difficultés de ravitaillement aussitôt qu'il se produit un manque même passager de ce combustible.
L'invention s'est posé le problème d'éviter ces inconvé- nients et le but qui est à sa base consiste essentiellement à procurer un dispositif mélangeur qui permette un fonctionnement al- terné avec un agent moteur, soit liquide, soit liquéfiable, soit se présentant sous forme de gaz permanent. De nombreuses difficul- tés s'opposaient à une solution de ce problème, utilisable dans les conditions de fonctionnement pratique. Normalement, dans le cas d'un tel fonctionnement alterné de moteurs à combustion, on acceptera que lors du fonctionnement au gaz à puissance calorifi- que la plus passe, il se produise une chute de puissance corres- pondante, tandis que la puissance entière est obtenue avec le gaz à puissance calorifique la plus élevée.
Mais il est aussi possi- ble, lorsqu'on a la certitude d'avoir à sa disposition pendant un temps assez long, un agent moteur déterminé, par exemple du gaz d'éclairage, de monter une culasse de cylindre convenant pour une compression plus élevée. L'invention veut aussi tenir compte de cette possibilité en essayant et en réglant à l'avance à l'usine tout l'équipement y compris celui des parties à changer et du dis- positif mélangeur, de façon telle qu'au lieu d'utilisation ou de stationnement des véhicules on ne doive pas faire des essais spé- ciaux lors du changement d'agent moteur.
En réalisant un tel dispositif mélangeur convenant sans modification pour les agents moteurs les plus divers, il faut tou- tefois tenir compte des différents rapports de mélange des divers agents moteurs avec l'air. Les rapports de mélange sont approxima- tivement les suivants: gaz liquéfié - air = 1 : 25 essence - air = 1 : 15 méthane - air = 1 : 10 gaz d'éclairage - air = 1 : 4 gaz de gazogène - air 1 : 1
Lors de la construction du dispositif mélangeur, il faut tenir compte de ces rapports de mélange extraordinairement diffé- rents en ce qui concerne la quantité d'air à fournir.
Pour écarter ces difficultés, on pourrait chaque fois disposer une tubulure d'aspiration d'air spéciale pour l'agent moteur considéré; cepen- dant, de ce fait, la construction et la manoeuvre du dispositif deviendraient extraordinairement compliquées et, notamment eu
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égard à la nécessité de prévoir un filtre à air pour chaque tubulu- re d'aspiration, chères, mais cela entraînerait en outre un tel besoin de place (encombrement) qu'un montage dans des moteurs à combustion existants serait pratiquement impossible. Dans ces conditions, une proposition essentielle de l'invention consiste d'abord en ce que dans le dispositif mélangeur qui est à sa base, l'aspiration de l'air pour tous les agents moteurs a lieu par une tubulure d'aspi- ration commune pourvue d'un seul filtre à air.
Les rapports de mélange nécessaires pour les divers gaz peuvent, dans ce cas, suivant l'invention, être assurés d'une façon particulièrement avantageuse par le fait que la tubulure d'aspiration commune se ramifie, d'une part, en une conduite partielle pour le gaz liquéfié, l'essence ou un oarburant analogue et, d'autre part, en une condui- te partielle pour les gaz permanents. Selon l'invention, il est en outre avantageux de prévoir un papillon d'étranglement dans le tube d'aspiration commun avant (en amont de) la rami fication. Ce pa- pillon d'étranglement sert en premier lieu au réglage général de l'arrivée d'air et peut encore avoir sa fonction particulière par le fait qu'il est utilisé lors du démarrage au gaz liquéfié ou à l'essence comme accessoire de démarrage (étranglement préalable).
La conduite partielle pour les gaz permanents qui s'embranche en aval-de ce papillon d'étranglement est avantageusement équipée, selon l'invention, d'un venturi à air réglé pour la quantité d'air nécessaire au gaz ayant la plus haute puissance calorifique, de sorte que la quantité principale d'air pour le gaz permanent ayant la puissance calorifique la plus élevée est limitée par ce ventùri à air, tandis que le surplus d'air , par exemple pour le cas du gaz de ville ou du gaz de générateur et qui est de loin inférieur, est réglé par le papillon à air susdit.
Pour l'amenée des divers gaz permanents mêmes, il peut en outre être prévu, selon l'invention, d'une façon particulièrement avantageuse une tuyère d'entrée commune conformée convenablement.
Dans tous les cas, selon l'invention, il peut être avanta- geux que les conduites partielles qui s'embranchent à partir de la tubulure d'aspiration commune se réunissent à nouveau en un tube d'aspiration commun après les dispositifs d'amenée des divers agents moteurs.
Un des buts essentiels visés par l'invention consiste à ré- aliser le dispositif mélangeur qui est à sa base de façon à pouvoir marcher chaque fois avec un seul agent moteur, tandis que l'amenée des autres agents moteurs est interrompue. Dans ce but, selon l'in-
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vention, il est avantageux de disposer en amont de la réunion des conduites partielles,des organes d'obturation pour les diverses conduites partielles. La conduite partielle pour les gaz permanents peut, dans cette disposition, être avantageusement obturée par le papillon de mélange qui, selon l'invention, est en conséquence avantageusement placé en amont de la réunion des deux conduites partielles.
Par contre, selon l'invention, il est prévu pour la conduite partielle pour l'essence ou pour le gaz liquéfié, un or- gane d'obturation spécial, étant donné que le papillon de mélange de cette partie ne convient pas pour une obturation par suite de la butée de démarrage habituellement utilisée ici.
Selon l'invention, on peut en particulier réaliser une li- aison desmodromique des obturations de tous les autres agents mo- teurs lors de l'utilisation d'un agent moteur,en accouplant les organes d'obturation des conduites partielles, donc le papillon de mélange de la conduite de gaz et l'organe de mise hors service de la conduite à essence, de façon que l'un soit fermé lorsque l'au- tre est ouvert et inversement.
Avec une telle réalisation du dispositif mélangeur on ob- tiendrait déjà une large liaison desmodromique des organes de manoeuvre et l'on pourrait, pour la position de fermeture des di- vers organes d'obturation, actionner librement et individuelle- ment en aval de ces organes d'obturation, les organes d'étrangle- ment spéciaux pour l'arrivée d'agent moteur. Selon la proposition de l'invention, il est toutefois avantageux d'incorporer également les organes d'obturation de l'agent moteur dans la liaison desmo- dromique des organes de manoeuvre. En particulier, on y arrive en accouplant l'organe obturateur pour l'essence ou pour le gaz li- quéfié et les papillons d'étranglement pour les gaz permanents de façon telle que le premier soit ouvert lorsque les seconds sont fermés et inversement.
De cette façon ou d'une façon semblable, on peut, selon l'invention, réaliser un dispositif mélangeur qui oonvient pour le fonctionnement alterné au moyen de tous les agents moteurs dont on dispose et qui satisfait en outre à toutes les exigences du fonc- tjonnement. En plus de cela, ce dispositif reçoit d'après les pro- positions conformes à l'invention, une configuration qui rend com- plètement impossible une fausse manoeuvre,de sorte que dans l'en- semble le dispositif peut être désigné comme sûr, même en cas de folie du prépose à la manoeuvre.
Dans l'intérêt de la facilité de surveillance et pour faci-
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liter davantage la manoeuvre, il est en outre avantageux de con- necter les éléments de commande pour la libération et le verrouil- lage des divers organes d'étranglement et d'arrêt, à un levier de déplacement commun ou à un organe analogue dont chaque position de fonctionnement peut être lue sur une échelle écrite qui désigne par exemple les sortes d'agents moteurs utilisées.
En outre, dans tous les cas il peut être avantageux d'o- rienter la conduite d'adduction des gaz permanents dans la direc- tion techniquement la plus favorable à l'écoulement par rapport à la conduite d'aspiration commune.
D'autres particularités avantageuses de l'invention appa- raîtront au cours de la description des dessins ci-annexés qui illustrent quelques exemples d'exécution de l'invention.
La figure 1 est une coupe transversale d'un dispositif mé- langeur selon l'invention.
Les figures 2 et 3 représentent deux autres exemples de disposition des parties du dispositif selon la figure 1.
La figure 4 représente la commande dans la position corres- pondant à la marche à l'essence et au gaz moteur; la figure 5, dans celle correspondant à la marche au gaz de gazogène; la figure 6, dans celle correspondant à la marche au gaz d'éclairage.
Comme on peut s'en rendre compte par la représentation schématique de la figure 1, le dispositif mélangeur comprend une tubulure commune d'aspiration d'air pourvue d'un filtre à air unique sur laquelle sont branchées une conduite partielle 12 pour- vue du venturi à air calibré 11 et une autre conduite partielle dans laquelle débouchent le gicleur à essence 10 et la tuyère 9 pour le gaz moteur. En aval, sont disposés le papillon d'étrangle- ment habituel 1 et un organe d'obturation spécial 2.
Dans la tubulure d'aspiration commune, est disposé le pa- pillon à air 6 qui sert en même temps comme accessoire de démarra- ge pour le fonctionnement à l'essence et au gaz liquéfié, et quisa présente sous la forme d'un avant-papillon. L'amenée des gaz permanents est opérée par le papillon d'étranglement 4 pour le gaz de gazogène et par le papillon d'étranglement 5 pour le gaz d'é- clairage au méthane ou gaz d'éclairage "méthanisé" et cela en pas- sant par une tuyère d'entrée commune 8.
En amont du papillon 5, est avantageusement disposée un diaphragme 7 qui, utilement, est
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conformé de manière . pouvoir être déplacé conformément à la pro- position de la demande de brevet allemand D.87.328 en tenant comp- te des différents rapports de mélanges.
Le venturi à air 11 limite la quantité maximum d'air né- cessaire pour un gaz permanent, par exemple, du méthane pour mo- teurs qui a une puissance calorifique d'environ 10.000 calories.
Il est vrai que le mélange s'opère aussi sans ce venturi, mais l'emploi de celui-ci est à recommander pour les moteurs de véhicu- les en vue d'améliorer les passages entre les différentes gammes de charges.
En ce qui concerne l'encombrement sur le moteur, le mélan- geur peut être adjoint à celui-ci dans différentes positions. La disposition selon la figure 2 est décalée de 180 par rapport à celle selon la figure 1, tandis que la figure 3 @ représente une disposition décalée de 90 . En vue d'adapter le dispositif selon l'invention à ces différentes positions, il est simplement nécessaire de modifier la construction du carburateur.
Tandis qu'à la figure 1 c'est un carburateur à courant descendant qui est à la base du dispositif, il faut, à la figure 2, employer un carburateur à courant ascendant et à la figure 3, un carburateur à courant horizontal. L'amenée du gaz liquéfié au carburateur a lieu de manière connue, par des lumières ou fentes à air dans le venturi ou par un manchon ou douille qui débouche dans le carburateur à l'endroit le plus étroit du ventmri à air.
Comme on peut s'en rendre compte d'après le dessin, lors de la construction du mélangeur, il faut tenir compte de ce que, dans l'intérêt d'un bon rendement, les gaz ayant une moindre puissance thermique doivent être amenés avec le moins possible d'étranglement et être mélangés à l'air comburant.
La commande (position occupée) des différents organes du mélangeur est représentée aux figures 4 à 6 pour les différents genres de fonctionnement.
Le papillon d'étranglement 1 est actionné par le levier 13 qui par l'intermédiaire de la bielle 14 est couplé desmodromique- ment d'un seul côté aux leviers 15 et 16 qui actionnent le pa- pillon de mélange 3, tandis que la position du papillon de mise hors service 2 est influencée par le levier 18. Les papillons d'étranglement 4 et 5 sont commandés par les leviers 21 et 23 qui sont connectés par les bielles 20,22 et 19 au reste du système de leviers. La bielle 20 est en outre sous l'influence d'un res- sort 24.
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Dans la position représentée à la figure 4, le papillon de mise hors service, 2, est complètement ouvert par suite de la po- sition I du levier 18 et le papillon d'étranglement 1 peut libre- ment être déplacé par un mouvement descendant du levier 13 adja- oent à la butée de démarrage. Par contre, le papillon de mélange 3 est verrouillé dans la position de fermeture, étant donné que le levier coudé 17 arrête le levier de verrouillage. Le levier 19 se trouve en même temps dans la position de verrouillage, de sor- te que les papillons d'étranglement 4 et 5 sont aussi dans la position de fermeture.
Dans la position pour le gaz de gazogène,représentée à la figure 5, le levier 18 a été amené dans la position II et a dans ce cas tourné autour de l'axe 2 du papillon 2, de sorte que ce papillon se trouve maintenant dans la position de fermeture. Tou- tefois, le verrouillage du levier 17 est en même temps supprimé, de sorte que le papillon de mélange 3 peut être actionné libre- ment,cependant que le ressort 24 a attiré le papillon d'étran- glement 4 dans la position d'ouverture. Le papillon d'étrangle- ment 5 est fermé comme auparavant, tandis que le papillon 1 peut être déplacé librement derrière le papillon 2 fermé.
Dans la position pour la gaz d'éclairage,selon la figure 6, le levier 18 occupe la position III. Le papillon 2 est fermé comme auparavant, tandis que le papillon 3, comme précédemment, peut être actionné sans entraves. Cependant, le papillon d'étran- glement 5 est ouvert par le levier 18 par l'intermédiaire du tringlage 22, 23 et en même temps le papillon d'étranglement 4 est fermé et verrouillé.
Par la commande proposée selon l'invention, on opère un verrouillage qui empêche, d'une part, l'utilisation simultanée d'essence ou de gaz moteur avec du gaz permanent et, d'autre part, l'utilisation simultanée de gaz permanents différents. Rien n'em- pêcherait, en principe, d'encore construire un arrêt pour le gaz ;le premiers liquéfié ou pour l'essence, mais dans le premier cas, il s'agit de gaz emmagasiné sous pression dont l'arrêt doit avoir lieu sans cela pour des raisons de sécurité. Un fonctionnement simultané par er- reur à l'aide de ces deux agents moteurs n'est pas possible, étant donné que les moteurs ne pourraient pas marcher à cause d'une ali- mentation excessive en combustible.
L'invention n'est toutefois pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés ; contraire, les idées qui sont à sa base peuvent encore être modifiées à volonté au point de
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vue constructif dans le cadre de la proposition fondamentale de l'invention. Elles peuvent être utilisées partout où des condi- tions identiques ou analogues prédominent.
REVENDICATIONS.
1. Dispositif mélangeur pour le fonctionnement alternatif de moteurs au moyen d'agents moteurs liquides, liquéfiables, et sous forme de gaz permanent, caractérisé en ce qu'un tube d'aspi- ration d'air commun est prévu pour tous les agents moteurs.