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Perfectionnements apportés aux moyens pour stabi- liser un mélange, notamment un mélange combustible, formé par pulvérisation de gouttelettes dans un courant gazeux".
L'invention est relative aux moyens pour stabiliser un mélange formé par pulvérisation de goutte- lettes dans un courant gazeux ; et elle concerne plus par- ticulièrement, paroe que c'est dans leur cas que son appliL cation semble devoir présenter le plus d'intérêt, mais non exclusivement, parmi ces moyens, ceux relatifs à un mélan- ge combustible destiné, par exemple, à l'alimentation d'un moteur à explosion.
Elle a pour but, surtout, de rendre tels,
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les susdits moyens, qu'ils répondent mieux que jusqutà ce jour aux divers desiderata de la pratique et notamment qu'ils permettent d'éviter de façon plus parfaite le re- groupement de partie des gouttelettes qui sé trouvent en suspension dans le courant gazeux, ainsi, éventuellement, que leur précipitation et leur ruissellement sur les pa- rois assurant l'acheminement du susdit courant gazeux en aval du dispositif de pulvérisation.
Elle consiste, principalement, pour cons- tituer les moyens du genre en question, à communiquer aux gouttelettes pulvérisées une charge électrique d'un cer- tain. signe et à relier électriquement au pôle de marne si- gne d'une source de courant partie au moins de la canalisât. tion dans laquelle circule le gaz oontenant les susdites gouttelettes en suspension.
Elle consiste, mise à part cette disposi- tion principale? en certaines autres dispositions qui s'u- tilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après, notamment en une deuxième disposition consistant -- et en même temps qu'à établir les moyens du genre en question de telle façon que les gouttelettes qui se trouvent en suspension dans le courant gazeux destiné à les véhiculer soient toutes chargées d'électricité de même signe à communiquer la charge électrique voulue aux susdites gouttelettes à l'aide du oourant gazeux lui-même auquel on fait lécher à cet effet, en amont du dispositif pulvérisateur, un oorps propre à dégager, du fait de la friction produite sur ses parois par le passage du susdit oourant gazeux,
de l'électricité du si- gne convenable.
'Elle vise plus particulièrement un certain mode d'application (celui pour lequel on l'applique aux moyens pour maintenir à l'état finement pulvérisé des
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gouttelettes combustibles véhiculées par un gaz comburant), ainsi que certains modes de réalisation, des susdites dis- positions; et elle vise plus particulièrement encore,et ce à titre de produits industriels nouveaux, les moyens du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, les éléments et outils spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les systèmes pulvérisateurs munis de semblables moyens et les ensembles, notamment les moteurs à explosion, équipés de tels systèmes pulvérisa- tetrs.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complotent de description qui suit, ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin sont, bien entendu. donnés surtout à titre d'indi- cation*
Les fig. 1 et 2, de ce dessin, sont des schémas illustrant deux modes''de réalisation de moyens, établis conformément à l'invention, pour stabiliser le mélange d'alimentation d'un moteur à explosion.
Selon l'invention et plus spécialement selon celui de Ses modes d'application, ainsi que selon ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préfé- rence, se proposant. par exemple, de constituer des moyens devant permettre de stabiliser le mélange d'alimentation d'un moteur à explosion l, c'est-à-dire de maintenir dis- souiées les unes des autres de fines gouttelettes de com- bustible pulvérisées dans la tubulure d'admission 2 du susdit moteur à l'aide d'un carburateur ou semblable 3, on a'y prend comme suit ou de façon analogue, compte tenu des considérations suivantes.
On sait que l'@n a intérêt, pour obtenir, dans les cylindres du moteur, une combustion rapide et complète du combustible, à ce que ce dernier arrive dans
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les chambres de combustion sous forme de gouttelettes aussi fines que possible maintenues en suspension dans le courant dtair servant à la fois de comburant et d'agent pour véhiculer les susdites gouttelettes jusqu'au lieu de la oombustion.
Or, si les carburateurs actuels permettent d'obtenir un degré de pulvérisation satisfaisant, il se produit malheureusement, en aval du carburateur, un véri- table essorage du mélange combustible, da notamment aux coudes présentés par la tubulure d'admission et par les passages d'entrée des cylindres. Il en résulte un regrou- pement de nombreuses gouttelettes de combustible en gout- tes plus importantes, ainsi qu'un plaquage de gouttelettes contre la paroi interne de la tubulure d'admission, pla- quage qui peut entraîner, dans oertains cas, un véritable ruissellement de combustible qui échappe ainsi au proces- sus de la combustion.
Bien entendu, ces phénomènes néfastes se traduisent finalement par une baisse de rendement du mo- teur.
Conformément à la disposition principale de l'invention,'on remédie à ces inconvénients, - en communiquant aux gouttelettes de combustible une charge électrique d'un certain signe, par exemple de signe négatif, et ces dé préférence, dès la zone où se produit leur pulvérisation dans la tubulure d'admission 2, et en reliant électriquement au pôle de mime signe (en l'ocourrence au pôle négatif) d'une source de courant, par exemple de la batterie d'accumulateurs 4 du véhicule, par':.. tie au moins de la portion de la tubulure 2 qui se trouve située en aval du carburateur 3.
De préférence on.mettra marne au négatif de la batterie 4 l'ensemble du moteur 1 et de la tubulure 2 jusqutau susdit carburateur.
Le processus'de fonctionnement de tels mo-
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yens stabilisateurs est alors le suivant:
Les gouttelettes de combustible pulvérisées dans la tubulure dt'admission 2 ayant toutes été chargées d'électricité de même signe, par exemple de la façon qui sera plus explicitement indiquée ci-après, elles tendent évidemment à se repousser mutuellement et ce, avec une force d'autant plus grande qu'elles se trouvent plus voi- sines les unes des autres; les parois dé la susdite tubu- lure d'admission, ainsi que celles des chambres de oombus- tion, exerceront le même effet de répulsion sur les sus- dites gouttelettes, du fait que ces diverses parois sont mises à un potentiel électrique de marne polarité que celle de la charge des gouttelettes;
ces dernières ne pourront donc, ni fusionner, ni adhérer, ni ruisseler sur les pa- rois entre lesquelles elles cheminent; ainsi, la quasi totalité du combustible parviendra aux chambres de combus- tion sous la forme d'un brouillard finement divisé permet- tant le développement d'une combustion rapide et complète.
Il y a lieu de noter que les choses se passeraient de la même façon si la polarité commune des gouttelettes et de la tubulure d'admission était positive au lieu d'être négative.
Le choix'de la polarité pourra être fait, dans chaque cas partioulier, en fonction de l'agencement de l'équipement électrique du véhicule, la polarité ohoi- sie étant alors celle de la batterie d'a@cumulateurs qui se trouve déjà reliée à la masse.
Il n'a rien été dit, dans ce qui précède, des moyens à mettre en oeuvre pour assurer la polarisation des gouttelettes de-combustible,.
On pourra alors,-avantageusement, obtenir une telle polarisation en ayant recours à une autre dispo- sition de l'invention susceptible d'être utilisée, indé- pendamment de la précédente, chaque fois qu'il s'agit de
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communiquer des charges électriques de même polarité (positive ou négatif) à des gouttelettes pulvérisées dans un courant gazeux servant à les véhiculer jusque leur lieu de destination.
Suivant cotte disposition, on oommunique la charge électrique voulue aux susdites gouttelettes à l'aide du courant d'air de oombustion auquel on fait lé- oher à cet effet, dans la partie de la tubulure d'admis- sion 2 situee en amont du carburateur 3, un corps 5 propre à dégager, du fait de la friotion produite sur 1 son parois par le susdit courant d'air, de l'électricité dit signe convenable.
Pour ce qui est alors de ce corps 5, on pourra le constituer, par exemple, par une bourre; ou une grille, ou une toile ou plaque perforée, que l'on agence,, dans tous les oas, de façon que ses surfaces de contact avec le courant d'air d'alimentation soient assez impor- tantes pour que l'on obtienne la formation d'électricité en quantité suffisante et à un potentiel suffisant, tout en permettant l'éooulement d'un débit d'air approprié à la quantité de combustible pulvérisée.
Quant à la matière dont est formé le sus- dit corps 5, on"la choisit, bien entend.,, en tenant compte de la polarité de la charge que l'on se propose de communiquer aux gouttelettes.
C'est ainsi, par exemple, que des matières telles que des résines synthétiques, de l'ébonite, etc.. conviendront pour la production de charges négatives, tandis que de la bourre de verre, des pailles métalliques, etc... seront propres à la formation d'électrioité positivè. tiel de la ob On oonçoit qu'ave@ un tel prooédé le poten. tiel de la charge d'éleotrioité obtenue et sa quantité dépendront, outre de la nature du corps 5, de l'intensité
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du frottement produit sur ses parois par le courant d'air traversant la tubulure 2. Cette intensité de frottement pourra être contrôlée en*agissant sur l'un ou plusieurs des paramètres intervenant dans le susdit prooédé (dimen- sion unitaire des brins ou passages du corps 5, vitesse d'écoulement de l'air, etc...).
Par ailleurs,'on doit tenir compte du fait que, lorsque le""courant d'air se charge d'électricité d'une certaine polarité (par exemple négative) le corps frotté 5 se charge par contre d'une quantité d'électricité égale mais de signe contraire (donc positive pour l'exem- ple considéré) qui se répartit à la périphérie dudit corps.
Il est donc nécessaire d'isoler, au moins partiellement, ia portion de la tubulure d'admission 2 dans laquelle se trouve monté le oorps frotté 5 si l'on veut éviter que la charge positive développée sur ledit corps ne vienne neutraliser la charge négative appliquée au reste de la susdite tubulure.
Un tel isolement'pourra être obtenu, par exemple, en raccordant les deux parties considérées de la tubulure 1 par une rondelle isolante ou semblable 6.
De préférence, on s'arrangera pour que par- tie de la charge développée dans le corps 5 puisse s'écou- ler, ce pour quoi, par exemple, on détermine les cracté- ristiques isolantes de la rondelle de telle façon qu'elle autorise une certaine fuite électrique propre à éviter que le potentiel de la partie de tubulure portant le corps 5 ne croisse indéfiniment.
Il s'établira ainsi un courant de décharge dont l'intensité, pour un potentiel donné, sera fonction de 1'.importance de la fuite électrique dont il vient d'être question.
On pourrait d'ailleurs s'y prendre de mul-
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tiples autres façons pour provoquer une telle fuite régu- latrioe et, notamment, avoir recours, à cet effet, au mode de réalisation qu'illustre la fig. 2 et selon lequel on prévoit une rondelle 6 de plus grand pouvoir isolant que dans le cas précédent et l'on munit la partie amont de la tubulure d'admission 2, partie qui constitue en fait la prise d'air du carburateur 3, d'une pointe de décharge
7 dont le rayon de courbure terminal et la distance à l'objet de polarité opposé situé en regard déterminent
Importance de la fuite électrique ainsi créée.
De toute façon, et quel que soit'le mode de réalisation adopté, on observe, avec de tels moyens stabilisateurs du mélange carburant, dans le cas d'un moteur à explosion, à la fois un gain de puissance et une diminution de consommation considérables.
-On pourra, en outre, pour'les départs à @roid, connecter la partie isolée de la tubulure d'admis- sion avec la polarité de la batterie opposée à celle qui se trouve à la masse; on évite ainsi la mise en service d'un starter et on réalise, de ce fait, une économie de combustible appréciable. Une telle @onnection temporaire peut, d'ailleurs, être produite par un dispositif automa- tique assurant la rupture aussit8t le moteur mis en marche.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ail. leurs déjà de cê qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant été plus spécialement indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment celle, où les dispositions décrites précédemment seraient mises en oeuvre pour stabiliser un brouillard autre qu'un brouillard combustible, par exemple un brouillard insecticide ou colorant.
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Improvements made to the means for stabilizing a mixture, in particular a combustible mixture, formed by spraying droplets in a gas stream ".
The invention relates to the means for stabilizing a mixture formed by spraying droplets into a gas stream; and it concerns more particularly, because it is in their case that its application seems to be of the most interest, but not exclusively, among these means, those relating to a fuel mixture intended, for example, to the supply of an internal combustion engine.
Its purpose, above all, to make such,
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the aforesaid means, which they respond better than to date to the various desiderata of practice and in particular that they make it possible to avoid in a more perfect way the grouping of part of the droplets which are in suspension in the gas stream, thus, possibly, that their precipitation and their runoff on the walls ensuring the routing of the aforesaid gas stream downstream of the spraying device.
It consists mainly, to constitute the means of the kind in question, in imparting to the atomized droplets an electric charge of a certain degree. sign and to be electrically connected to the pole of marl sign of a current source at least part of the pipe. tion in which circulates the gas oontaining the aforesaid droplets in suspension.
It consists, apart from this main provision? in certain other provisions which are preferably used at the same time and which will be discussed more explicitly below, in particular in a second provision consisting - and at the same time in establishing the means of the kind in question of such so that the droplets which are in suspension in the gas current intended to convey them are all charged with electricity of the same sign to communicate the desired electric charge to the aforesaid droplets using the gas current itself which is licked with this effect, upstream of the spray device, a clean body to be released, due to the friction produced on its walls by the passage of the aforesaid gas current,
electricity of the suitable sign.
'It relates more particularly to a certain mode of application (that for which it is applied to the means for maintaining the finely pulverized state of
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combustible droplets conveyed by an oxidizing gas), as well as certain embodiments of the aforesaid arrangements; and it relates more particularly still, and this as new industrial products, to the means of the kind in question comprising the application of these same provisions, the elements and special tools specific to their establishment, as well as the spraying systems provided with similar means and the assemblies, in particular internal combustion engines, equipped with such spray systems.
And it can, in any case, be well understood with the aid of the plot of description which follows, as well as of the appended drawing, which supplement and drawing are, of course. given mainly as an indication *
Figs. 1 and 2, of this drawing, are diagrams illustrating two embodiments of means, established in accordance with the invention, for stabilizing the feed mixture of an internal combustion engine.
According to the invention and more especially according to that of its modes of application, as well as according to those of the embodiments of its various parts, to which it seems that it is appropriate to grant the preference, proposing. for example, to constitute means which should make it possible to stabilize the feed mixture of an internal combustion engine 1, that is to say to keep fine droplets of fuel atomized in the atomized from one another. intake manifold 2 of the aforesaid engine with the aid of a carburetor or the like 3, is carried out as follows or analogously, taking into account the following considerations.
We know that it is in the interest of obtaining, in the cylinders of the engine, rapid and complete combustion of the fuel, so that the latter arrives in
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the combustion chambers in the form of droplets as fine as possible maintained in suspension in the air stream serving both as an oxidizer and as an agent for conveying the aforesaid droplets to the place of combustion.
However, if the current carburettors make it possible to obtain a satisfactory degree of spraying, there unfortunately occurs, downstream of the carburettor, a real draining of the fuel mixture, in particular at the elbows presented by the intake manifold and by the passages. entry of cylinders. This results in a grouping of numerous fuel droplets into larger droplets, as well as a plating of the droplets against the internal wall of the intake manifold, a plating which can in some cases lead to a real run-off of fuel which thus escapes the combustion process.
Of course, these harmful phenomena ultimately result in a drop in engine efficiency.
In accordance with the main arrangement of the invention, 'these drawbacks are remedied, - by imparting to the fuel droplets an electrical charge of a certain sign, for example of a negative sign, and these preferably, from the area where spraying them into the intake manifold 2, and by electrically connecting to the pole of the same sign (in the case of the negative pole) of a current source, for example from the accumulator battery 4 of the vehicle, by ': .. tie at least the portion of the pipe 2 which is located downstream of the carburetor 3.
Preferably one.mettra marne to the negative of the battery 4 the assembly of the engine 1 and the pipe 2 up to the aforesaid carburetor.
The process of functioning of such mo-
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yen stabilizers is then the following:
The fuel droplets sprayed into the intake manifold 2 having all been charged with electricity of the same sign, for example in the manner which will be more explicitly indicated below, they obviously tend to repel each other and this with a force. the larger the closer they are to each other; the walls of the aforesaid intake pipe, as well as those of the combustion chambers, will exert the same repulsive effect on the aforesaid droplets, because these various walls are put at an electrical potential of the same polarity than that of the droplet charge;
the latter will therefore not be able to merge, adhere, or flow over the walls between which they walk; thus, almost all of the fuel will reach the combustion chambers as a finely divided mist allowing rapid and complete combustion to develop.
It should be noted that things would be the same if the common polarity of the droplets and the intake manifold were positive instead of negative.
The choice of polarity can be made, in each individual case, as a function of the arrangement of the electrical equipment of the vehicle, the correct polarity then being that of the accumulator battery which is already connected. to ground.
Nothing has been said in the foregoing of the means to be implemented to ensure the polarization of the fuel droplets.
It will then be possible, advantageously, to obtain such a polarization by having recourse to another provision of the invention capable of being used, independently of the preceding one, each time it is a question of.
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communicating electric charges of the same polarity (positive or negative) to droplets sprayed in a gas current used to transport them to their destination.
According to this arrangement, the desired electric charge is communicated to the aforesaid droplets with the aid of the combustion air stream which is released for this purpose, in the part of the inlet pipe 2 located upstream of the carburettor 3, a body 5 clean to release, due to the friotion produced on its walls by the aforesaid current of air, of the electricity said suitable sign.
As regards this body 5, it can be constituted, for example, by a wad; or a grid, or a canvas or perforated plate, which one arranges ,, in all the oas, so that its surfaces of contact with the current of supply air are sufficiently important so that one obtains the formation of electricity in sufficient quantity and at sufficient potential, while allowing the flow of an air flow rate appropriate to the quantity of fuel sprayed.
As to the material from which the said body 5 is formed, it is, of course, chosen by taking into account the polarity of the charge which it is proposed to impart to the droplets.
Thus, for example, materials such as synthetic resins, ebonite, etc. will be suitable for the production of negative charges, while glass wad, metal straws, etc. will be suitable. specific to the formation of positive electrioity. tiel de la ob We see that av @ such a prooédé le poten. tial of the eleotrity load obtained and its quantity will depend, in addition to the nature of the body 5, on the intensity
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of the friction produced on its walls by the air current passing through the pipe 2. This friction intensity may be controlled by * acting on one or more of the parameters involved in the aforesaid procedure (unit dimension of the strands or passages of the body 5, air flow velocity, etc ...).
On the other hand, it must be taken into account that, when the air current becomes charged with electricity of a certain polarity (for example negative), the rubbed body 5, on the other hand, becomes charged with an amount of electricity. equal but of opposite sign (therefore positive for the example considered) which is distributed around the periphery of said body.
It is therefore necessary to isolate, at least partially, ia portion of the intake manifold 2 in which the rubbed body 5 is mounted if it is desired to prevent the positive charge developed on said body from neutralizing the negative charge. applied to the rest of the aforesaid tubing.
Such isolation 'can be obtained, for example, by connecting the two parts concerned of the pipe 1 by an insulating washer or the like 6.
Preferably, it will be arranged that part of the charge developed in the body 5 can flow, for which, for example, the insulating characteristics of the washer are determined in such a way that it allows some specific electrical leakage to prevent the potential of the tubing part carrying the body 5 from increasing indefinitely.
A discharge current will thus be established, the intensity of which, for a given potential, will be a function of the importance of the electrical leakage which has just been discussed.
We could also do it in
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Many other ways to cause such a regular leak and, in particular, to have recourse, for this purpose, to the embodiment illustrated in FIG. 2 and according to which a washer 6 of greater insulating power than in the previous case is provided and the upstream part of the intake manifold 2 is provided, which part in fact constitutes the air intake of the carburetor 3, d 'a discharge point
7 whose terminal radius of curvature and the distance to the object of opposite polarity located opposite determine
Significance of the electrical leakage thus created.
In any case, and whatever the embodiment adopted, with such stabilizing means of the fuel mixture, in the case of an internal combustion engine, both a considerable gain in power and a reduction in consumption are observed. .
- In addition, for cold departures, it is possible to connect the insulated part of the intake manifold with the polarity of the battery opposite to that which is to ground; the commissioning of a starter is thus avoided and, as a result, appreciable fuel savings are achieved. Such a temporary connection can, moreover, be produced by an automatic device ensuring the rupture as soon as the engine is started.
As it goes without saying and as it results from garlic. Their already from the above, the invention is in no way limited to that of its modes of application, nor to those of the embodiments of its various parts having been more especially indicated; it embraces, on the contrary, all the variants thereof, in particular that in which the arrangements described above would be implemented to stabilize a mist other than a combustible mist, for example an insecticide or dye mist.