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"DISPOSITIF ANTI-DETONANT POUR MOTEURS A EXPLOSION." L'invention concerne les moteurs à explosion et a plus particulièrement pour but la suppression des fâcheuses détonations qui se pro- duisent dans certainesconditions par exemple lorsque le moteur tourne a faible vitesse tandis que le papillon est ouvert.
Un des avantages de l'invention consiste dans la possibilité d Tad- opter detaux de compression plus élevés dans le culasses des cylindres et de consommer des combustibles à indice d'octane plus faibles qu' il ne serait normalement possible selon la pratique usuelle.
D'autres caractéristiques et avantagesapparaîtront au cours de la description démaillée qui en est donné ci-après.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : - la fig. 1 est une élévation schématique, principalement en coupe d'un mécanisme suivant l'invention ; - la fig. 2 est un diagramme indiquant les proportions du mélange combustible refoulé par le dispositif de la fig. 1, les volumes V d'air étant portés en abscisses et les'poids p de combustible en ordonnées.
Suivant la forme de réalisation représentée, 1 désigne le cylindre
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d'un moteur a explosion, comportant un piston 2, une bielle 3, et un vilebrequin 4, les soupapes d'admission et d'échappement usuelles 5 et 6 qui commandent respectivement le distributeur d'admission 7 et le collecteur d'échappement 8, étant entendu que le moteur peut être à cylindres multiples du type à quatre temps, quoique non nécessairement
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limité ti ce U19.
Le combustible liquide arrive dans la chambre du flotteur 9 par un tuyau 10 avec un débit réglé par le flotteur et la soupape usuelle 11. Le carburateur comporte un pointeau de dosage commandé par le papillon, une ' pompe d'accélération et d'autres éléments construits, disposés et fonctionnant comme ceux du carburateur faisant l'objet du brevet américain n 1.915.851 du 27 juin 1933 au nom de G.R. ERICSON.
D'autres éléments du carburateur sont le gicleur 12 monté dans la partie de section réduie du tube de Venturi 13 et recevant le com- butiole de la chambre du flotteur 8. Ce combustible est débité par un ajutage principal 14 et un ajutage auxiliaire 15 qui est commandé Par une soupape 16 actionnée par l'aspiration. Cette soupape est com-
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mamiée pr un kii%Un 1Y maintenu normalement dans sa position supérieure par un ressort 18 et commandé par l'aspiration du distributeur par l'meru:d.rzire d'un uuyau 19.
Le régulateur d'entrée d'air et le poin teau a écnelons ou de dosage commandé par le papillon usuels ne sont pas représentés, mais peuvent exister si on le désire, Le conduit de marche à vide 20 débitant au bord du papillon peut avoir la forme de construction habituelle.
La soupape 16 a pour but de débiter un mélan- ge de combustible particulièrement riche dans les conditions de marche
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déteinte de faun à réduire les détonations au niinimuni, sans affaiblir effectivement l'intensité de l'explosion., Il doit être bien entendu que la quantité de combustible qui peut servir à atténuer la détonation
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e 1 men-;>1 iewerJu plus grande que celle qui est nécessaire pour obtenir la puianoe maximum eb la fige 2 représente les positions relatives des diverses courbes iem mélange, combustibles ;
la courbe A représente les rU'yUT'G10?1:' correspondant a la marche la plus économique, la courbe B celles lui 3Orrei;unàenz a la puissance maximum et IL courbe 0 celles qui È rreLPUnàenz à 1'atténuation maximum de la détonation sans dirainution de la kÙiA1mùrlCe. Le carburateur contient les éléments qui permetè
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tent d'obtenir les courbes A et B, mais il doit être bien entendu que ces courbes peuvent être obtenues avec des carburateurs antérieurs, bêle que celui qui est décrit dans le brevet précité.
Outre ces éléments, le piston 17 est actionné dans les conditions où le degré de vide du distributeur est 'faible, par exemple inférieur à 127 mm. de mercure, de façon à augmenter la proportion de combustible au-delà de celle qui correspond à la puiasance maximum pour atténuer la détonation, Un dispositif débitant un fluide anti-détonant coopère avec ces éléments. Ce dispositif comporte une chambre à flotteur 25 dans laquelle arrive un liquide venant d'un réservoir 26 et dont le niveau est maintenu constant dans la chambre du flotteur au moyen d'un flotteur 27. Un gicleur 28 fonctionne par aspiration, de façon à débiter par aspiration une quantité dosée de liquide dans le tube de Venturi.
Le fonctionnement de ce dispositif faisant arriver le liquide est commandé par une soupape 29, accouplée à un piston 30 normalement maintenu dans sa position supérieure par un ressort 31 et descendant sous l'effet de l'aspiration transmise par un tuyau 32 partant du distributeur d'admission, de sorte que le débit de ce fluide est réglé de la même manière qu celui du combustible supplémentaire. Pour empêcher ce dispositif d'ali- mentation an fluide anti-détonant de fonctionner lorsque la température est basse, un tuyau d'arrivée d'air 33 se raccorde au gicleur juste en @mont de son point de refoulement, de façon à compenser l'aspiration et à l'empêcher ainsi d'aspirer le combustible dans la chambre du flottour.
Bien entendu, l'admission d'air dans le carburateur est réglée :par une soupape de réglage 34, fonctionnant thermostatiquement, On remarquera que le thermostat 35 monté dans le boîtier 36 et actionnant l'arbre rotatif 37 est accouplé à la soupape de réglage par une bielle 38. Un tuyau d'aspiration 39 et un tuyau d'arrivée d'air chaud 40 chauf fent le thermostat lorsque le moteur est en marche. Lorsque la soupape de réglage est ouverte en grand, par exemple lorsque le moteur est chaud, le bord supérieur de la soupape de réglage ferme l'extrémité du tube 33, de façon a empêcher l'air atmosphérique d'arriver dans le gicleur 28, qui peut alors fonctionner de la manière normale.
Une pompe fonctionnant sous l'action de l'aspiration a pour effet d'augmenter la quantité de fluide anti-détonant, en particulier lorsqu'on ouvre brusquement le
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papillon, et comporte un cylindre 41 contenant un piston 42, qui est actionné par un diaphragme ou piston 43, auquel l'aspiration est transmise par le distributeur d'admission par l'intermédiaire d'un'tuyau 44. Le refoulement de la pompe est provoqué par un ressort 45. La pompe est ali mentée en fluide anti-détunant par un tuyau 46 et comporte des soupapes de retenue 47 et 48.
La soupape de refoulement 48 a la forme d'une soupape da pulvérisation actionnée par une pression assez forte et s'ouvrant a l'encontre d'un ressort 49, de sorte que lorsque la pression augmente dans le distributeur d'admission, par exemple lorsqu'on ouvre le papillon, une pluie fine de fluida anti-détonant est introduite dans le distributeur au voisinage immédiat de la souzpape d'admission.
Cette soupape peut évidemment être montée dans le carburateur de la même manière que la pompe d'accélération du brevet précité ou du brevet américain n 2. 252.958 au nom de BICKNELL, mais cette solution n'a pas l'avantage de faire arriver le fluide au voisinage de la soupape d'admission., Une soupape 50 montée dans le distributeur d'admission au voisinage de l'orifice d'admission apour but d'équilibrer la courbe du couple du moteur. Cette soupape est maintenue normalement en position de ferme- .
ture par un ressor@ 51 qui l'actionne par l'intermédiaire du@e biellette 52 eu d'un piston 53, de sorte que lorsque l'aspiration dans le distri- buteur d'admission es@ forte, la sou/pape est ouverte en grand et ne réduit; pas la section de passage, Bais lorsque la pression dans le distributeur d'admission est faible, chaque impulsion d'aspiration du moteur provoque l'ouverture de la soupape en favorisant non seulement la vaporisation du combustible et du fluide anti-détonant, mais encore en fonctionnant sous forme de soupape de retenue.
Ce dispositif permet de fermer la soupape d'admission du moteur à un angle atteignant 75 à 80. après le point mont inférieur, de façon à obtenir une puissance maximum en première vitesse sans diminuer le couple aux petites vitesses. Ce résul. tatest dû au fait que la portion de la charge qui serait normalement perdue, en raison de la fermeture tardive de la soupape d'admission, est arrêtée par le soupape de retenue 50 et ne peut pas faire retour'dans le carburateur. Mais cette augmentation de la charge du moteur à petite vitesse empêcherais d'adopter le taux de compression élevé qu'on désire, à moins qu'il n'existe un dispositif empêchant la détonation.
Le diapo-
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aicif suivant l'invention permet d'assénuer suffisamment cette fâcheuse détonation pour qu'on puisse adopter des taux de compression très élevés,
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a'esi-à-àire de l'ordre de 8 pour 1 ou davantage, sans qu'il se produise de détonatluxl importantes ni de perte de puissance à petite vitesse.
Il doit être bien entendu qu'outre les éléments décrits ci-de S8U8, on peut également prévoir le dispositif ordinaire de réglage de 1'allumage actionné par l'aspiration du distributeur, de façon à retarder l'al- lumage dans les conditions de marche à petite vitesse avec le papillon ouvert en grand, tuais ce dispositif est conn et n'a pas besoin d'être décrit.
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Le fluide anoi-àéionani adopté de préférence est l'eau, dont le seul inconvénient a cet effet, consiste dans sa cungélation possible en hiver. Cet inconvénient est grave parce que l'eau, en se congelant, risque de faire éclater le réservoir ou le tuyau et de ne pas fondre assez vite après que la moteur a démarré pour qu'on obtienne l'effet antidétonant voulu. On peut remédier à cette difficulté en hiver en ajou-
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tant a l'eau un enui-,-,el tel que l'alcool en concentration suffisante pour résister a la température à laquelle la voiture est susceptible d'ê- tre exposée. Lorsque l'alcool sert d'anti-gel, son pouvoir calorifique s'ajoute à celui de l'essence débitée par le carburateur et contribue
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par lui-msme à supprimer la détonation en enrichissant le mélange combustible.
Un autre procédé d'atténuer la détonltion consiste à, employer le gaz d'échuppemenb du moteur à titre de fluide anti-détonant. Dans ce
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"ANTI-DETONANT DEVICE FOR EXPLOSION ENGINES." The invention relates to internal combustion engines and more particularly aims to suppress the annoying detonations which occur in certain conditions, for example when the engine is running at low speed while the throttle is open.
One of the advantages of the invention consists in the possibility of adopting higher compression rates in the cylinder heads and consuming lower octane fuels than would normally be possible under usual practice.
Other characteristics and advantages will emerge from the detailed description which is given below.
In the appended drawing, given only by way of example: - fig. 1 is a schematic elevation, mainly in section, of a mechanism according to the invention; - fig. 2 is a diagram indicating the proportions of the fuel mixture delivered by the device of FIG. 1, the volumes V of air being plotted on the abscissa and the fuel p weight on the ordinate.
According to the embodiment shown, 1 designates the cylinder
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of an internal combustion engine, comprising a piston 2, a connecting rod 3, and a crankshaft 4, the usual intake and exhaust valves 5 and 6 which respectively control the intake distributor 7 and the exhaust manifold 8 , it being understood that the engine may be multi-cylinder of the four-stroke type, although not necessarily
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limited to this U19.
The liquid fuel arrives in the chamber of the float 9 through a pipe 10 with a flow rate regulated by the float and the usual valve 11. The carburetor comprises a metering needle controlled by the butterfly valve, an acceleration pump and other elements. constructed, arranged and functioning like those of the carburettor which is the subject of the American patent n ° 1,915,851 of June 27, 1933 in the name of GR ERICSON.
Other elements of the carburetor are the nozzle 12 mounted in the reduced section part of the Venturi tube 13 and receiving the combutiole from the chamber of the float 8. This fuel is delivered by a main nozzle 14 and an auxiliary nozzle 15 which is controlled by a valve 16 actuated by the suction. This valve is com-
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granny pr un kii% Un 1Y normally maintained in its upper position by a spring 18 and controlled by the suction of the distributor by the meru: d.rzire of a hose 19.
The usual air inlet regulator and spur or metering needle controlled by the throttle valve are not shown, but may exist if desired. The idle duct 20 discharging from the edge of the throttle may have the usual form of construction.
The purpose of valve 16 is to deliver a particularly rich fuel mixture under operating conditions.
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detonation of faun to reduce the niinimuni detonations, without actually weakening the intensity of the explosion., It must be understood of course that the quantity of fuel which can be used to attenuate the detonation
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e 1 men -> 1 iewerJu greater than that which is necessary to obtain the maximum puianoe eb fig 2 represents the relative positions of the various curves iem mixture, fuels;
curve A represents the rU'yUT'G10? 1: 'corresponding to the most economical operation, curve B those 3Orrei; unàenz has the maximum power and IL curve 0 those which È rreLPUnàenz at the maximum attenuation of the detonation without dirainution of the kÙiA1mùrlCe. The carburetor contains the elements that allow
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attempt to obtain the curves A and B, but it must be understood that these curves can be obtained with prior carburettors, better than that which is described in the aforementioned patent.
In addition to these elements, the piston 17 is actuated under conditions where the vacuum degree of the distributor is low, for example less than 127 mm. mercury, so as to increase the proportion of fuel beyond that which corresponds to the maximum power to attenuate the detonation, A device delivering an anti-detonating fluid cooperates with these elements. This device comprises a float chamber 25 into which arrives a liquid coming from a reservoir 26 and the level of which is kept constant in the float chamber by means of a float 27. A nozzle 28 operates by suction, so as to discharge by sucking a measured quantity of liquid into the Venturi tube.
The operation of this device bringing in the liquid is controlled by a valve 29, coupled to a piston 30 normally held in its upper position by a spring 31 and descending under the effect of the suction transmitted by a pipe 32 leaving from the distributor d 'inlet, so that the flow of this fluid is regulated in the same way as that of the additional fuel. To prevent this anti-detonating fluid supply device from operating when the temperature is low, an air inlet pipe 33 is connected to the nozzle just upstream of its discharge point, so as to compensate for the pressure. suction and thus prevent it from sucking fuel into the float chamber.
Of course, the air intake into the carburetor is regulated: by a regulating valve 34, operating thermostatically, it will be noted that the thermostat 35 mounted in the housing 36 and actuating the rotary shaft 37 is coupled to the regulating valve by a connecting rod 38. A suction pipe 39 and a hot air inlet pipe 40 heat the thermostat when the engine is running. When the regulating valve is fully open, for example when the engine is hot, the upper edge of the regulating valve closes the end of the tube 33, so as to prevent atmospheric air from entering the nozzle 28, which can then work in the normal way.
A pump operating under the action of the suction has the effect of increasing the quantity of anti-detonating fluid, in particular when the valve is suddenly opened.
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butterfly valve, and comprises a cylinder 41 containing a piston 42, which is actuated by a diaphragm or piston 43, to which the suction is transmitted by the inlet distributor via a pipe 44. The pump discharge is caused by a spring 45. The pump is supplied with anti-detuning fluid by a pipe 46 and comprises check valves 47 and 48.
The discharge valve 48 is in the form of a spray valve actuated by a strong enough pressure and opening against a spring 49, so that when the pressure increases in the intake manifold, for example when the throttle is opened, a fine rain of anti-detonating fluid is introduced into the distributor in the immediate vicinity of the inlet valve.
This valve can obviously be mounted in the carburetor in the same way as the acceleration pump of the aforementioned patent or of US patent no. 2,252,958 in the name of BICKNELL, but this solution does not have the advantage of making the fluid arrive. in the vicinity of the intake valve., A valve 50 mounted in the intake manifold in the vicinity of the intake port for the purpose of balancing the torque curve of the engine. This valve is normally kept in the closed position.
ture by a spring @ 51 which actuates it by means of the rod 52 or of a piston 53, so that when the suction in the inlet manifold is strong, the pressure / valve is open wide and not reduced; not the passage section, Bais when the pressure in the intake manifold is low, each engine suction pulse causes the valve to open, promoting not only the vaporization of the fuel and the anti-detonating fluid, but also by operating as a check valve.
This device allows the engine intake valve to be closed at an angle of up to 75 to 80 after the lower mount point, so as to obtain maximum power in first gear without reducing torque at low speeds. This result. This is because the portion of the charge that would normally be lost, due to the late closing of the intake valve, is stopped by the check valve 50 and cannot be returned to the carburetor. But this increase in engine load at low speed would prevent the high compression ratio from being adopted, unless there is a device to prevent detonation.
The slide
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aicif according to the invention allows this annoying detonation to be sufficiently attenuated so that very high compression ratios can be adopted,
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a'esi-àire of the order of 8 to 1 or more, without any significant detonation or loss of power at low speed.
It should be understood that, in addition to the elements described above of S8U8, it is also possible to provide the ordinary device for regulating the ignition actuated by the suction of the distributor, so as to delay the ignition under the conditions of. walking at low speed with the throttle wide open, killing this device is connoisseur and does not need to be described.
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The preferred anoi-àéionani fluid is water, the only drawback of which is its possible cungelation in winter. This disadvantage is serious because water, on freezing, may burst the tank or the pipe and not melt quickly enough after the engine is started for the desired anti-knock effect to be obtained. This difficulty can be remedied in winter by adding
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both in water, an enui -, -, and such as alcohol in sufficient concentration to withstand the temperature to which the car is likely to be exposed. When alcohol is used as an anti-freeze, its calorific value is added to that of the gasoline delivered by the carburetor and contributes
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by itself in suppressing the detonation by enriching the combustible mixture.
Another method of attenuating detonation is to employ exhaust gas from the engine as the anti-detonation fluid. In this
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