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Surchauffeur pour le mélange air-huile lourde des moteurs à combustion et en particulier des moteurs de véhicules.
L'invention concerne un dispositif qui facilite l'em- -ploi des huiles lourdes$du gas oil par exemple)dans les moteurs à explosion servant à la propulsion des véhicules.On connait déjà différents dispositifs qui réchauffent complémentairement lé mélange air-huile lourde venant du carburateur, assurent une gazéification aussi complète que possible du combustible et réduisent autant qu'il est possible la formation des résidus non brûlés.La plupart de ces dispositifs connus utilisent à cet effet la chaleur perdue des gaz d'échappement du moteur.
En règle générale,ces dispositifs fonctionnent en faisant subir plusieurs déviations au mélange et au courant de gaz d'échappe- -ment,ce qui a l'inconvénient, non seulement de nécessiter une dépense d'énergie considérable qui est perdue pour la puissance utile,mais encore de favoriser le dépôt d'impuretés et la coké- -faction de particules de combustible.En raison de la forme compliquée de ces dispositifs,on ne peut enlever ces dépôts et
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ces particules cokéfiées qu'avec de très grandes difficultés.
L'invention a pour objet un dispositif destiné à, sur- -chauffer le mélange air-huile lourde venant du carburateur), dispositif dans lequel le mélange est surchauffé,comme dans les dispositifs connus,par les gaz d.'échappement du moteur,les deux courants circulant dans des sens opposés ornais dans lequel ce mélange est aspiré en passant à travers des conduites tubu- -laires lisses'baignées par les gaz d'échappement,avec un tracé essentiellement rectiligne,sans coude et sans cintrage brusques sans intercalations des chicanes habituelles et qui sont rem- -plies de petits corpuscules métalliques assurant une réparti- -tion et un chauffage très efficaces des différentes particules du mélange.Grâce à cette disposition,la résistance s'opposant au passage est très faible,
aussi bien pour le mélange que pour les gaz d'échappement et c'est pourquoi ce dispositif fonction- -ne avec un rendement très élevé.Il se produit une surchauffe poussée, et,si nécessaire,une gazéification complémentaire du combustible)qui permettent d'obtenir une combustion parfaite dans le cylindre et qui,pratiquement, évitent complètement le @ dépôt de résidus et les inconvénients qui en résultent.Pour le remplissage des tubes du surchauffeur conduisant le mélange,on se sert de préférence de laine métallique façonnée sur peigneu- -sa circulaire de manière à empêcher les brins de s'agglomérer Les métaux convenant à cet effet sont tout d'abord les métaux ayant une conductibilité calorifique élevée,
par exemple le cui- -vre ou l'aluminium.Ce remplissage conduit vers l'intéri e1J¯r) d'une manière continue et rapide,la chaleur cédée par les gaz d'échappement à la paroi des tubes,et la cède,sur toute la. section transversale des 'tubes,au mélange qui les parcourt,de /la formation/ sorte qu'on empêche d'une manière cûre, dans la zone centrale des tubes,d'un courant froid.Comme les tubes que parcourt le mélan- -ge dans le surchauffeur sont lisses)il ne se produit pas deco- kéfaction.Le remplissage agit ici comme filtre et sépare le brouillard d'huile existant dans le mélange air-huile lourde
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en le gazéifiant immédiatement au contaot des parois chaudes.
Quand on choisit des matières de remplissage appropriées, il se produit en même temps une action catalytique qui gazéifia complètement les résidus, même ceux qui se vaporisent le plus difficilement,de sorte qu'on évite toute formation de suie.
Aussi ne se produit¯il pratiquement dans le dispositif,même après un fonctionnement de longue durée, aucun dépôt, de sorte que les organes spéciaux de nettoyage,tels que robinets de vidange et autres organes analogues deviennent,en soi, inutiles.
En chauffant d'une manière convenable les plaques tubulaires qui se trouvent à l'entrée et à la sortie du surchauf- -feur, on peut) à ces endroits également, éviter d'une manière sure la formation de produits de condensation.
L'ensemble du dispositif est constitué essentielle- -ment par un petit nombre de tubes d'un diamètre relativement grand. Suivant la puissance du moteur, on monte au maximum de 5 à 7 tubes environ. Quand il s'agit de' petites puissances' il,peut suffire de 3 ou même d'un seul tube. A l'extrémité de sortie, on peut, le cas échéant, monter un dispositif déflec- -teur connu en soit avec plaque directrice.
Il est bon qu'à son extrémité correspondant à l'en- -trée des gaz d'échappement, la chambre à gaz de chauffage présente une paroi s'inclinant légèrement vers l'intérieur et vers le bas, d'une manière correspondant à la courbure des tubes afin d'éviter à cet endroit un remous dans les gaz de chauffa- -ge. Par contre, à son extrémité opposée correspondant à l'entrée du mélange, la chambre aura avantageusement une forme telle qu'il puisse se former à cet endroit un matelas chauffant qui empêchera que le mélange ne provoque, par son entrée, un refroidissement trop fort. On peut rendre démontable cette paroi d'extrémité à l'aide d'une fermeture simple par vis, de'telle sorte que l'intérieur du dispositif soit commodément accessible en tous temps.
Suivant l'importance de l'installa-
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-tion, la. sortie des gazpeut être placée à l'extrémité ou au milieu du surchauffeur.
Avant son entrée dans le carburateur, le combustible peut en outre être filtré de toute manière connue et réchauffé par les gaz d'échappement du moteur..
Afin de pouvoir démarrer le moteur directement à l'huile lourde et d'éviter ainsi le démarrage à l'essence employé jusqu'à présent, il convient de prévoir, entre le sur- -ohauffeur et la tubulure d'aspiration) un dispositif supplé- -mentaire de chauffage, constitué de préférence par une résis- -tance chauffée électriquement, et permettant de porter le mélange à une température de 300 à 500 . Cela donne la possi- -bilité d'obtenir un allumage immédiat , même quand le moteur est froid.
Pour empêcher le surchauffeur de céder àe la, chaleur à l'extérieur, il y a interêt à le munir d'une isolation calori- -fique constituée par exemple par une enveloppe de tôle remplie de laine de verre. De cette manière, il se maintient uniformé- -ment chaud, et,en particulier, on empêche qu'il ne soit refroidi par le ventilateur ainsi que par l'arrêt du véhicule ou par la marche à vide du moteur.
Des essais faits par l'inventeur ont montré que même après un parcours de plusieurs milliers de kilomètres, il ne s'est produit nulle part de dépôts de suie ou d'autres impure- -tés.
L'ensemble du dispositif peut être construit très simplement et à peu de frais; il a un faible poids, demande peu de place et son entretien est extrêmement réduit.
Le dessin représente sous une forme schématique un exemple d'exécution d'un surchauffeur de mélange, conforme à l'invention.
La figure I représente une coupe faite suivant la ligne A-A de la figure 2.
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La figure 2 représente une vue en plan avec coupe sui- -vant la ligne B-B de la figure I.
La figure 3 représente une coupe transversale faite sui- -vant la ligne C-C de la figure I.
Dans la boite I se trouvent disposés, par exemple,trois .tubes 2, de manière à traverser cette boite dans le sens de sa longueur.sans courbure ou déviation brusque. Les tubes peu- -vent avoir par exemple un diamètre intérieur de 20 à 25 mm.
Ils débouchent à une extrémité de la boite dans la chambre d'aspiration 3 en forme d'entonnoir, raccordée par la bride 4 à un carburateur de type ordinaire, et à l'autre extrémité, dans la chambre de sortie 5, de même forme que la précédente, et raccordée par la bride 6 à la conduite d'aspiration du moteur. Les tubes sont de préférence en cuivre et ils sont com- -plètement remplis de laine métallique 13 façonnée sur une pei- -gneuse circulaire. La plaque tubulaire 7, qui se trouve à l'en- -trée du mélange et qui répartit le courant du mélange entre les différents tubes, est chauffée à l'intérieur par les gaz d'échap- -pement, ce qui élève fortement la température du mélange arrivant sur cette plaque et supprime l'effet de condensation qui, autrement, serait provoqué par le choc: du mélange contre' la plaque.
On évite de la même manière, par le chauffage de la plaque tubulaire 8, une formation de produits de condensation dans la chambre de sortie 5, à la sortie du mélange.
Les gaz d'échappement chauds du moteur entrent par le tuyau 9 dans le surohauffeur et en sortent par le tuyau 10 pour se rendre au pot d'échappement. La paroi d'extrémité 12 de la boite I est inclinée à l'extrémité correspondant à l'entrée des gaz d'échappement de sorte qu'il ne peut se produire à cet en- -droit d'effet .de remous. Par contre, la paroi de 'l'extrémité opposée II de la boite est verticale, de sorte qu'il se forme à cet endroit un matelas chauffant..Cette paroi est réalisée au moyen d'une fermeture simple à vis, sous forme de couvercle démontable, qui permet d'avoir facilement accès à l'intérieur de tout le dispositif:
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Superheater for the heavy air-oil mixture of combustion engines and in particular vehicle engines.
The invention relates to a device which facilitates the use of heavy oils (eg gas oil) in internal combustion engines used to propel vehicles. Various devices are already known which additionally heat the heavy air-oil mixture. coming from the carburetor, ensure as complete gasification as possible of the fuel and reduce as much as possible the formation of unburned residues. Most of these known devices use for this purpose the waste heat from the exhaust gases of the engine.
As a rule, these devices operate by subjecting the mixture and the exhaust gas stream to several deflections, which has the disadvantage, not only of requiring a considerable expenditure of energy which is lost for the useful power. , but still favor the deposition of impurities and the coking of fuel particles. Due to the complicated shape of these devices, these deposits cannot be removed and
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these coked particles only with great difficulty.
The object of the invention is a device intended to overheat the air-heavy oil mixture coming from the carburetor, device in which the mixture is overheated, as in known devices, by the exhaust gases of the engine, the two currents flowing in opposite directions but in which this mixture is sucked by passing through smooth tubular conduits bathed by the exhaust gases, with an essentially rectilinear path, without bends and without sudden bends without intercalations of the usual baffles and which are filled with small metal corpuscles ensuring very efficient distribution and heating of the various particles of the mixture. Thanks to this arrangement, the resistance opposing the passage is very low,
both for the mixture and for the exhaust gases and this is why this device works with a very high efficiency. There is a strong superheating, and, if necessary, a complementary gasification of the fuel) which allow 'obtain a perfect combustion in the cylinder and which, in practice, completely avoid the deposit of residues and the resulting inconveniences.For the filling of the tubes of the superheater carrying the mixture, one preferably uses metal wool shaped on a comb. -its circular so as to prevent the strands from agglomerating The metals suitable for this purpose are first of all metals having a high heat conductivity,
for example, copper or aluminum. This filling leads to the interior in a continuous and rapid manner, the heat given up by the exhaust gases to the wall of the tubes, and yields it, all over the. cross-section of the tubes, with the mixture which passes through them, of / the formation / so that a cold current is prevented in the central zone of the tubes, like the tubes which the mixture traverses. ge in the superheater are smooth) decodefaction does not occur The filling acts as a filter here and separates the oil mist existing in the heavy air-oil mixture
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by carbonating it immediately against the hot walls.
When choosing suitable fillers, at the same time a catalytic action takes place which completely gasifies the residues, even those which vaporize the most with difficulty, so that the formation of soot is avoided.
Also, practically no deposit occurs in the device, even after long-term operation, so that special cleaning members, such as drain cocks and the like become, in themselves, unnecessary.
By properly heating the tubesheets at the inlet and outlet of the superheater, the formation of condensation products can also be safely avoided at these points.
The entire device consists essentially of a small number of tubes of relatively large diameter. Depending on the engine power, a maximum of approximately 5 to 7 tubes is mounted. When it comes to 'small powers' it may be enough to 3 or even a single tube. At the outlet end, it is possible, if necessary, to mount a deflecting device known per se with a guide plate.
It is good that at its end corresponding to the inlet of the exhaust gases, the heating gas chamber has a wall inclining slightly inward and downward, in a manner corresponding to the curvature of the tubes in order to avoid a swirl in the heating gas at this point. On the other hand, at its opposite end corresponding to the inlet of the mixture, the chamber will advantageously have a shape such that a heating mattress can be formed at this location which will prevent the mixture from causing, by its inlet, too much cooling. . This end wall can be made removable by means of a simple screw closure, so that the interior of the device is conveniently accessible at all times.
Depending on the importance of the installation
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-tion, the. gas outlet can be placed at the end or in the middle of the superheater.
Before entering the carburetor, the fuel can also be filtered in any known manner and heated by the engine exhaust gases.
In order to be able to start the engine directly with heavy oil and thus to avoid starting with gasoline used up to now, an additional device must be provided between the superheater and the suction port. - Heating element, preferably consisting of an electrically heated resistor, and allowing the mixture to be brought to a temperature of 300 to 500. This gives the possibility of obtaining immediate ignition, even when the engine is cold.
In order to prevent the superheater from yielding to the heat to the outside, it is advantageous to provide it with heat insulation consisting for example of a sheet metal casing filled with glass wool. In this way, it is kept uniformly hot, and, in particular, it is prevented from being cooled by the fan as well as by stopping the vehicle or by idling the engine.
Tests made by the inventor have shown that even after a journey of several thousand kilometers, no deposits of soot or other impurities have occurred anywhere.
The whole device can be built very simply and inexpensively; it has a low weight, requires little space and its maintenance is extremely low.
The drawing shows in schematic form an exemplary embodiment of a mixing superheater according to the invention.
Figure I shows a section taken along the line A-A of Figure 2.
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Figure 2 is a plan view with section taken along line B-B of figure I.
Figure 3 shows a cross section taken along the line C-C of Figure I.
In the box I are arranged, for example, three .tubes 2, so as to pass through this box in the direction of its length without curvature or sudden deviation. The tubes can, for example, have an internal diameter of 20 to 25 mm.
They open at one end of the box into the funnel-shaped suction chamber 3, connected by the flange 4 to an ordinary type carburetor, and at the other end, into the outlet chamber 5, of the same shape. than the previous one, and connected by flange 6 to the engine suction line. The tubes are preferably copper and are completely filled with metal wool 13 shaped on a circular comber. The tube plate 7, which is located at the inlet of the mixture and which distributes the flow of the mixture between the different tubes, is heated inside by the exhaust gases, which greatly increases the temperature of the mixture arriving on this plate and suppresses the effect of condensation which would otherwise be caused by the shock of the mixture against the plate.
In the same way, by heating the tube plate 8, the formation of condensation products in the outlet chamber 5, at the outlet of the mixture, is avoided.
Hot engine exhaust gases enter through pipe 9 into the superheater and exit through pipe 10 to the muffler. The end wall 12 of the box I is inclined at the end corresponding to the inlet of the exhaust gases so that it cannot occur at this place of eddy effect. On the other hand, the wall of the opposite end II of the box is vertical, so that a heating pad is formed at this point. This wall is produced by means of a simple screw closure, in the form of removable cover, which allows easy access to the interior of the entire device: