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Mélange combustible et ses procédés d'utilisation.
@ @ l'invention est relative à un mélange combustible et à des procédés d'utilisation de ce mélange combustible.
Elle a pour but de permettre de réaliser un mélange combustible qui soit notamment d'une consommation économique, utilisable très avantageusement dans des machines telles que les moteurs à explosion et à combustion et les propulseurs a réaction.
Elle se caractérise principalement par le fait que pour composer oe mélange on a recours aux éléments suivants ! - de l'alcool - de l'eau - un mouillant qui peut être de la glycérine ou un dérivé de celle-ci ou encore un équivalent dimi- nuant la tension superficielle de l'eau et faci- litant le mélange des éléments qui viennent d'être indiqués.
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* un combustible provenant de préférence d'une roche liquide, tel par exemple que de l'essence de pétrole ou de gas oil.
L'invention se caractérise aussi par le fait que dans certains cas d'utilisation on met le mélange en présence d'un oxydant.
Selon l'invention il y a deux modes de préparation et d'utilisation du mélange :
1 - On prépare oe qu'on peut appeler 'l'eau mouillée" (eau, alcool et mouillant) au moment de son incorporation au combustible, par suite jusque au moment de son utilisation, par exemple, s'il s'agit d'un moteur à explosions, juste avant son admission au carburateur.
2 - On prépare "l'eau mouillée" longtemps avant son inoor- poration au combustible, en ajoutant le mouillant à l'eau par portions successives, pour permettre une solution complote du mouillant dans l'eau et avantageusement en surveillant au cours de cette préparation ce qu'on peut appeler le "mûris- sement" du mélange.
L'incorporation de "l'eau mouillée" au combustible se fait en résuidant oe mélange, par des moyens appropriés, à un fractionnement extrêmement poussé en fines gouttelettes. Les moyens employés peuvent être en particulier mécaniques, ther- miques ou électriques.
Enfin l'invention porte encore sur certains disposi- tifs anti-déoanteurs qui permettent le démarrage avec un com- bustible a peu près pur lorsqu'une décantation a Pu se produire dans le réservoir par suite d'un long arrêt du moteur.
L'invention vise aussi d'autres dispositions accessoi- res qui ressortiront des explications fournies plus loin.
La description qui suit permettra de bien comprendre l'invention.
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Selon une forme d'exécution, pour réaliser le mé- lange on prend de l'eau, de préférence de l'eau douce.. eau de pluie ou de l'eau provenant de condenseurs ou de l'action de la permutite. Ceci réduit la teneur on mouillant nécessai- re et évite la formation de grumeaux calcaires, ce qui se pro- duirait avec des eaux dures, ot de plus augmente le pouvoir dispersant. La tension superficielle de l'eau décroissant avec la température, on 4 avantage à employer de l'eau chaude. On ajoute à cette eau de l'alcool méthylique ot de la glycérine du commerce. Il titre d'exemple, non limitatif, les propor- tions peuvent ftre les suivantes : eau 25 % en poids alcool 15 en poids glycérine 5 en poids.
On incorpore le mélange ainsi obtenu, dit 'eau mouil- lée" à de l'essence de pétrole (soit dans l'exemple des pro- portions ci-dessus 55 d'essence). On réalise l'incorpora- tion du mélange au combustible en réduisant ledit mélange à un fractionnement en fines gouttelettes aussi poussé que pos- sible par tous moyens appropriés. Ces moyens seront étudiés plus loin.
Cette préparation du mélange peut être faite juste au moment de l'utilisation, par suite juste avant son admis- sion au carburateur, dans le cas d'un moteur à explosions par exemp le .
Cette méthode présente certains inconvénients :
En particulier elle nécessite l'emploi sur les mo- teurs à combustion de deux injeoteurs, l'un injectant le oom- bustible, l'autre l'eau mouillée, ou la construction d'un car- burateur A deux gicleurs, un pour le combustible et l'autre pour l'eau mouillée.
Ceci d'abord complique la construction des moteurs et peut être la source d'un fonctionnement défectueux ou d'un
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mauvais rendement comme il sera expliqué plus bas.
On a avantage à employer la. méthode consistant à pré- parer l'eau mouillée-* longtemps avant son incorporation au combustible, on ajoutant le mouillant à l'eau par portions successives et en surveillant la formation du mélange.
Selon cette méthode on ajoute le mouillant en solu- tions successives que l'on examine dans une éprouvette de faible diamètre par rapport à sa hauteur, où l'on constate la séparation en phases de densités différentes visibles a l'oeil nu. On continue cette opération jusqu'à ce qu'oh ob- tienne une solution complète du mouillant dans l'eau ou ce que l'on peut appeler un "mûrissement" parfait de la solu- t ion.
On ajoute l'eau mouillée, ainsi préparée, au combus- tible dans les proportions voulues variables avec la nature du combustible et l'effet que l'on veut obtenir. Cette eau mouillée mélangée au combustible peut rester stable pendant plusieurs heures sans ségrégation, la partie la plus dense ou contenant une teneur en eau supérieure à la teneur nomi- nale du mélange traversant les filtres en tissus végétaux, animaux ou métalliques et les injecteurs sans difficultés et sans qu'on constate d'anomalies de fonctionnement.
Pour obtenir un bon résultat âpres introduction du combustible dans les autres constituants, on ajoute le mé- lange qui laisse d'abord décanter la portion la plus char- gée en eau. Au bout d'un temps ui peut varier entre 15 mi- nutes et deux heures on procède à un nouveau brassage suivi de repos qui augmente la partie stabilisée. En recommençant cette opération on obtient un mélange bien homogène ne con- tenant ni culot presque totalement composé d'eau, ni surna- gement du combustible liquide pur.
Ce mélange évite l'inconvénient du colmatage des filtres, particulièrement de ceux en toile métallique qui
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arrêtent facilement le passage de l'eau.
En outre, son utilisation évite l'emploi de deux Injecteurs pour les moteurs à combustion ou d'un carburateur à deux gicleurs pour les moteurs à explosion ou encore d'un injecteur d'eau en plus du carburateur pour certains moteurs d'aviation, oe qui, d'une port, simplifie la construction des moteurs et d'autre port, supprime l'inconvénient, sou- vent constaté, lorsque l'eau et le combustible sont injectés séparément, consistant en ce que ces deux éléments n'ont pas le temps de se mélanger intimement en raison du temps très court dont ils disposent à cet effet après leur entrée dans le cylindre du moteur.
En fait pour les moteurs à combustion (genre Diesel ou analogue) l'introduction du mélange selon l'invention (eau mouillée-Gas-oil) a pour effet :
1 - de retarder le cycle de combustion à cause de la cha- leur employée a la vaporisation de l'eau.
2 - d'abaisser les pointes de pression et de température du cycle et par conséquent de diminuer la vivacité de la combustion.
3 - d'augmenter le volume des gaz travaillant pendant le temps de détente et par conséquent, la pression moyen- ne du cycle, à cause du changement de phase de l'eau introduite sous forme liquide et qui travaille pen- dant la détente à l'état de vapeur surchauffée.
4 - de diminuer la perte de chaleur par les parois, la température moyenne du cycle étant abaissée.
Il on résulte que, malgré la chaleur de combustion Inférieure du carburant mélangé à l'eau mouillée, la puis- sance du moteur n'est pas diminuée tandis que sa consomma- tion est réduite dans des proportions qui atteignent plus de 30 %.
La marche du moteur est plus douce et son rendement
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mécanique meilleur.
L'action de la vapeur d'eau sur la combustion des hydrocarbures rend cette combustion plus complète et évite les fumées à l'échappement, même en surcharge du moteur.
Les mêmes avantages se retrouvent dans les seconds (moteurs à explosion) brûlant un mélange d'essence et d'eau mouillée.
L'adjonction selon l'invention d'eau mouillée à l'es- sence a pour effet d'augmenter d'environ 20 à 25 % le nombre d'octanes de l'essence utilisée pour le mélange.
Il en résulte qu'en augmentant dans de semblables proportions le rapport volumétrique de compression des mo- teurs utilisant les mélanges selon l'invention, les gains de puissance et de consommation sont encore largement am- plifiés.
Ces avantages sont obtenus sans introduire dans le mélange pour augmenter son indice d'octane, aucun produit nocif comme le plomb tétraéthyle.
Ces expérienoes comparatives faites au banc d'essai ont prouvé, à puissance égale, une diminution de consomma- tion importante supérieure à 20 % et qui peut atteindre jus- qu'à 31 % si on la rapporte au poids de combustible pur réel- lement consommé dans le mélange.
On peut réaliser le mélange par des moyens mécaniques, à l'aide d'un appareil approprié.
On peut aussi le réaliser par des moyens thermiques ou électriques.
En particulier on peut employer les ultra-sons obte- nus par exemple à l'aide d'un quartz piezo-éleotrique; ou bien les effets calorifiques et électroastatiques obtenus par des courants à haute fréquence, comme on le fait pour la trempé superficielle des aciers ou le collage interne des bois sans surchauffe; ou bien encore des radiations de courte
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longueur d'onde telles que les rayons infra-rouges ou ultra- violets obtenue industriellement par des lampes spéciales.
Dans tous les cas, l'addition du mouillant facilite le mé- lange et assure la stabilité.
L'addition à l'eau d'un mouillant intermicellaire, tel que la glycérine, jouant le rôle dtun élément tensio- aotif, produit des effets dispersants ou émulsifiants qui di- minuent les tensions superficielles et interfaoiales existant entre l'eau ou les liquides aqueux, alcooliques, etc... et les combustibles hydrocarbures.
L'introduction d'eau non vaporisée dans une machine telle qu'un moteur à explosion, refroidit le mélange tonnant au moment de la compression et permet le fonctionnement de cette machine sans détonation.
L'utilisation du mélange en question avec le proces- sus en question permet d'obtenir à puissance égale une éco- nomie de combustible (essence) ou à consommation égale une augmentation sensible de puissance.
Les gouttelettes d'eau entrant en contact avec les gaz de compression et de combustion sont vaporisées emprun- tant ainsi une certaine quantité de chaleur.
L'eau vaporisée n'agit pas comme un diluant inerte mais participe a l'amélioration au fonctionnement. La oom- bustion n'étant pas instantanée, le volume d'eau pendant la période de travail augmente La pression at travaille en dé- tente tandis que la pression-température des gaz d'échappe- ment proprement dits diminue au cours de la détente.
D'une manière générale, le taux de travail des organes actifs du moteur sera considérablement moindre ce qui permet pour un moteur qui serait établi en vue de l'utilisation du mélange objet de l'invention, une économie très importante de matières et de poids.
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L'invention permet donc EN fait ce réaliser un mélange combustible qui, pour une faible température dépensée avec des combustibles (essence) ordinaires, donne les mêmes résul- tats qu'avec des oombustibles (essences) a haut indice d'oc- tane et doués d'un pouvoir anti-détonant.
Le mélange en question trouve également son utilisa- tion dans les propulseurs à réaction et le mode opératoire classique d'utilisation aes combustibles dans ces propulseurs est modifié du fait de cette utilisation. En effet, si pour atteindre de hautes températures on fait usage d'un combusti- ble liquide et d'un comburant autre que l'air extérieur, on se voit dans l'obligation de faire usage d'un comburant liquide, les comburants solides :
chlorate de soude ou de potasse ou permanganate de potasse ont le défaut de former avec le com- bustible liquide un explosif très brisant, tel que la panolas- tite, celle-ci ne se formant en principe que quand la combus- tion est commencée et quand l'engin sur lequel est monté le propulseur, démarré. De plus on risque d'avoir des inflam- mations prématurées au voisinage du sol.
Dans le cas des propulseurs en question, en premier lieu 11 sera préférable d'employer du gaz oil étant donnée sa densité supérieure 860 au lieu d'essence 730 pour un même encombrement, le poids emporté étant supérieur et le pouvoir calorifique 10800 calories au Kg au lieu de 10500 pour l'es- eenoe étant un peu plus grand. L'addition d'alcool méthylique et d'un produit avoisinant diminuant la tension superficielle, empêchera le mélange de geler, le gas oil qui gèle à 18 pou- vaut être chauffé au préalable; pour l'eau, la présence de l'alcool méthylique qui devient pâteux à 115 et solide à 1340., empêchera son gel.
Le combustible et son eau sont dis- posés dans des réservoirs séparés et passent dans un mélangeur avant d'alimenter les brûleurs.
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Dans certains cas d'utilisation en vue de refroidir la chambre de combustion des moteurs à explosion ou les in jeoteurs utilisés dans les moteurs à réaction, on pourra avan- tageusement mettre le mélange objet de l'invention on présence d'un oxydant énergique, par exemple du peroxyde de sodium. Il y aura formation d'eau oxygénée à l'état naissant qui ne pour- ra se dégazer et qui n'altérera pas les parties métalliques des machines.
Il convient de retenir que le dosage de l'eau est va* riable avec la température du moteur en fonctionnement et qu'il est possible d'utiliser des alcools à bas titre au lieu d'alcools titrant de 45 à 95 qui sont coûteux.
Quand il s'agira d'un mélange préfabriqué, on munira avec avantage le départ du mélange au réservoir d'un disposi- tif anti-décanteur tel que décrit ci-dessous et montré à la figure 1 du dessin annexé. Il aura pour avantage, quand un moteur est resté plusieurs jours sans tourner et qu'une dé- cantation aura été possible, de permettre le démarrage avec du combustible à peu près pur.
En effet, le mélange d'eau, de mouillant, d'alcool et d'une petite quantité de combustible va s'accumuler à la partie basse du réservoir et rendra Binai le départ presque impossible vu la pauvreté du mélange; de plus, ce mélange aura tendance à se loger dans les tuyauteries de combustible et dans la ouve du carburateur nécessitant le vidage de la tuyauterie et de la ouve, Les deux dispositifs suivants peuvent permettre de pallier à cet inconvénient;
Soit une tubulure verticale .1 de hauteur appropriée à la capacité du réservoir fixée au-dessus du départ de combus- tible.
Cette tubulure porte à sa partie supérieure un évase- ment a1 en forme de cône calculé pour donner le débit maxi- mum sans contraction de la veine liquide (cône a 30 ). A mi- hauteur sont percés des trous a2 (quatre en l'occurence)
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dont la section totale égale celle du tube vertical. Comme il J'un orifice en mince paroi, le coefficient de débit n'est que de 0,62; de plus, le changement ae direction crée une perte de charge réduisant encore le débit.
A la partie inférieure de cette tubulure, des ouver- tures reogangulaires a3 sont obturées partie llement : à l'ex- térieur par des rondelles b de toile métallique fine super- posées et dont celle, la plus proche du fond, porte une ron- delle c en peau de chamois.
La ronde Il..2. en peau de chamois, arrêtera l'eau ou la partie trop dense du mélange. On pourra avoir ainsi un coef- ficient de débit inférieur à 0. 5.
Par suite du principe de la moindre action, au départ, le combustible s'écoulera par la partie supérieure du tube.
Le moteur, une fois en route, l1 agitation commence qui, au réservoir, brassera le liquide et reconstituera un mélange homogène qui s'écoulera d'après la charge, successivement par chacun des trois départs.
Soit, comme le montre la figure 2 du dessin, une va* riante consistant en une cloche d portant à sa partie supé- rieure un flotteur annulaire dl et un siège de clapet d2. La partie inférieure de cette cloche venant s'engager entre deux bagues circulaires ± fixées sur une platine el et jouant le rôle de joint hydraulique. Un clapet ± fixé dans l'espace est supporté par un étrier g. Le flotteur d est réglé pour flotter dans le mélange et s'enfoncer dans du combustible pur au départ. La cloche 1 étant descendue, l'admission se fait à la partie supérieure, le clapet f ne reposant pas sur son Siège d2. Le trépidation brassant le mélange, le flotteur dl remplit son rôle et remontant, vient appliquer le diège d2 sur le olapet f, tandis que le brassage se fait à la partie inférieure.
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Le mélange combustible qui est décrit dans oe ui précède ost susceptible de nombreuses applications parmi les- quelles on peut citer : - alimentation des moteurs à explosion (économie ae combustible, augmentation de l'indice d'octane)} - alimentation des moteurs à combustion interne (éco- nomie de combustible, absence de fumées, diminution de la orête de pression au moment de l'inflammation) ; - brûleurs à hydrocarbures lourds (réduction de la con- sommation, suppression des fumées); - engins à propulsion par réaction (refroidissement des chambres de combustion, augmentation de la masse explosi- ve, possibilité de produire du carburant sans attaque des ré- servoirs, élimination du danger d'explosions);
- incorporation au white spirit utilisé comme diluant dans les peintures & l'huile au lieu et place de l'essence de térébenthine (réalisation de peinture mate); - alimentation d'appareils d'éclairage au pétrole.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux disposi- tions décrites ci-dessus, au contraire elle embrasse toutes les variantes basées sur les marnes principes.
- REVENDICATIONS -
1 - Mélange combustible de consommation économique et utilisable très avantageusement dans les machines telles que les moteurs à explosions et à combustion et les propulseurs à réaction, caractérisé en ce qu'il comprend de l'alcool, de l'eau, un mouillant qui diminue la tension superficielle de l'eau et facilite le mélangeage des éléments et un oombusti- ble liquide.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Fuel mixture and its methods of use.
@ @ the invention relates to a combustible mixture and to methods of using this combustible mixture.
Its aim is to make it possible to produce a combustible mixture which is in particular of economical consumption, which can be used very advantageously in machines such as internal combustion and combustion engines and jet thrusters.
It is mainly characterized by the fact that to compose this mixture one uses the following elements! - alcohol - water - a wetting agent which can be glycerin or a derivative thereof or an equivalent which decreases the surface tension of the water and facilitates the mixing of the elements which come to be indicated.
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* a fuel preferably originating from a liquid rock, such as for example petroleum gasoline or gas oil.
The invention is also characterized by the fact that in certain cases of use the mixture is placed in the presence of an oxidant.
According to the invention there are two methods of preparing and using the mixture:
1 - We prepare oe which can be called 'wet water' (water, alcohol and wetting agent) when it is incorporated into the fuel, therefore until the time of its use, for example, if it is a question of 'an explosive engine, just before its admission to the carburetor.
2 - The "wet water" is prepared a long time before its inoorporation with the fuel, by adding the wetting agent to the water in successive portions, to allow a plotted solution of the wetting agent in the water and advantageously by monitoring during this preparation what may be called the "ripening" of the mixture.
The incorporation of "wet water" into the fuel takes place by resulting in mixing, by suitable means, in extremely thorough fractionation into fine droplets. The means employed can be in particular mechanical, thermal or electrical.
Finally, the invention also relates to certain anti-de-clogging devices which allow starting with an almost pure fuel when settling has been able to occur in the tank following a long shutdown of the engine.
The invention also relates to other accessory arrangements which will emerge from the explanations provided below.
The following description will make it possible to clearly understand the invention.
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According to one embodiment, to produce the mixture, water is taken, preferably fresh water, rainwater or water coming from condensers or from the action of permutite. This reduces the necessary wetting content and prevents the formation of calcareous lumps, which would occur with hard water, and in addition increases the dispersing power. As the surface tension of water decreases with temperature, it is advantageous to use hot water. Methyl alcohol and commercially available glycerin are added to this water. By way of non-limiting example, the proportions may be as follows: water 25% by weight alcohol 15 by weight glycerin 5 by weight.
The mixture thus obtained, known as "wet water" is incorporated into petroleum gasoline (ie in the example of the above proportions of gasoline). The mixture is incorporated into the mixture. fuel by reducing the said mixture to a fractionation into fine droplets as far as possible by any suitable means These means will be studied below.
This preparation of the mixture can be done just at the time of use, therefore just before its admission to the carburetor, in the case of an explosion engine for example.
This method has some drawbacks:
In particular it requires the use on combustion engines of two injectors, one injecting the fuel, the other wet water, or the construction of a carburettor with two nozzles, one for fuel and the other for wet water.
This first complicates the construction of the motors and may be the source of faulty operation or
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poor performance as will be explained below.
It is to the advantage of using the. A method of preparing the wetted water long before it is incorporated into the fuel, adding the wetting agent to the water in successive portions and monitoring the formation of the mixture.
According to this method, the wetting agent is added in successive solutions which are examined in a test specimen of small diameter in relation to its height, where the separation into phases of different densities visible to the naked eye is observed. This process is continued until a complete solution of the wetting agent in water or what may be called perfect "ripening" of the solution is obtained.
The wetted water, thus prepared, is added to the fuel in the desired proportions which vary with the nature of the fuel and the effect desired. This wet water mixed with the fuel can remain stable for several hours without segregation, the most dense part or containing a water content greater than the nominal content of the mixture passing through the filters of plant, animal or metal tissue and the injectors without difficulty. and without any operating anomalies being observed.
To obtain a good result after introducing the fuel into the other constituents, the mixture is added which first allows the portion with the most water to settle. After a time which can vary between 15 minutes and two hours, a new stirring is carried out followed by rest which increases the stabilized part. By repeating this operation, a very homogeneous mixture is obtained, containing neither the pellet almost entirely composed of water, nor the excess of pure liquid fuel.
This mixture avoids the inconvenience of clogging filters, particularly those made of wire mesh which
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easily stop the passage of water.
In addition, its use avoids the use of two injectors for combustion engines or a carburetor with two nozzles for internal combustion engines or even a water injector in addition to the carburetor for certain aviation engines, oe which, from one port, simplifies the construction of engines, and from another port, eliminates the inconvenience, often observed, when water and fuel are injected separately, consisting in that these two elements do not no time to mix intimately because of the very short time available for this after entering the engine cylinder.
In fact, for combustion engines (Diesel type or the like), the introduction of the mixture according to the invention (wet water-diesel) has the effect of:
1 - to delay the combustion cycle because of the heat used in the vaporization of the water.
2 - to lower the pressure and temperature peaks of the cycle and consequently to reduce the liveliness of combustion.
3 - to increase the volume of the gases working during the expansion time and consequently the average pressure of the cycle, because of the phase change of the water introduced in liquid form and which works during the expansion at the state of superheated steam.
4 - to reduce the heat loss through the walls, the average temperature of the cycle being lowered.
As a result, in spite of the lower combustion heat of the fuel mixed with the wet water, the engine power is not reduced while its consumption is reduced in proportions which reach more than 30%.
The running of the engine is smoother and its efficiency
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better mechanics.
The action of water vapor on the combustion of hydrocarbons makes this combustion more complete and prevents exhaust fumes, even when the engine is overloaded.
The same advantages are found in the latter (internal combustion engines) burning a mixture of gasoline and wet water.
The addition according to the invention of wet water to the gasoline has the effect of increasing by approximately 20 to 25% the number of octanes of the gasoline used for the mixture.
As a result, by increasing the compression ratio of engines using the mixtures according to the invention in similar proportions, the gains in power and consumption are further greatly enhanced.
These advantages are obtained without introducing into the mixture to increase its octane number, any harmful product such as tetraethyl lead.
These comparative experiments carried out on the test bench have proved, at equal power, a significant reduction in consumption greater than 20% and which can reach up to 31% if it is compared to the weight of pure fuel actually. consumed in the mixture.
The mixing can be carried out by mechanical means, using a suitable apparatus.
It can also be achieved by thermal or electrical means.
In particular, it is possible to use the ultrasound obtained, for example, with the aid of a piezoelectric quartz; or else the calorific and electroastatic effects obtained by high frequency currents, as is done for the surface hardening of steels or the internal gluing of wood without overheating; or even short radiation
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wavelengths such as infrared or ultraviolet rays obtained industrially by special lamps.
In all cases, the addition of the wetting agent facilitates mixing and ensures stability.
The addition to the water of an intermicellar wetting agent, such as glycerin, acting as a surfactant element, produces dispersing or emulsifying effects which reduce the surface and interfaoial tensions existing between water or liquids. aqueous, alcoholic, etc ... and hydrocarbon fuels.
The introduction of non-vaporized water into a machine such as an internal combustion engine, cools the thundering mixture at the time of compression and allows the operation of this machine without detonation.
The use of the mixture in question with the process in question makes it possible to obtain at the same power an economy of fuel (gasoline) or at the same consumption a significant increase in power.
The water droplets coming into contact with the compression and combustion gases are vaporized, thus borrowing a certain amount of heat.
Vaporized water does not act as an inert diluent but helps improve performance. As the combustion is not instantaneous, the volume of water during the working period increases The pressure at works in relaxation while the pressure-temperature of the exhaust gases proper decreases during the expansion .
In general, the rate of work of the active parts of the engine will be considerably less, which allows for an engine which would be established for the use of the mixture object of the invention, a very significant saving in materials and weight. .
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The invention therefore makes it possible IN fact to achieve a combustible mixture which, for a low temperature spent with ordinary fuels (gasoline), gives the same results as with fuels (gasolines) with a high octane number and endowed with an anti-detonating power.
The mixture in question also finds use in jet propellants and the conventional procedure for using fuels in such propellants is modified by this use. Indeed, if to reach high temperatures we use a liquid fuel and an oxidizer other than the outside air, we are obliged to use a liquid oxidizer, the solid oxidizers. :
chlorate of soda or potash or permanganate of potash have the defect of forming with the liquid fuel a very breaking explosive, such as panolytite, the latter being formed in principle only when combustion has started and when the machine on which the thruster is mounted, started. In addition, there is a risk of premature inflammation near the ground.
In the case of the propellants in question, in the first place it will be preferable to use gas oil given its higher density 860 instead of gasoline 730 for the same size, the weight carried being greater and the calorific value 10,800 calories per kg instead of 10500 for the es- eenoe being a little bigger. The addition of methyl alcohol and a neighboring product which decreases the surface tension will prevent the mixture from freezing, the gas oil which freezes at 18 can be heated beforehand; for water, the presence of methyl alcohol which becomes pasty at 115 and solid at 1340., will prevent its freezing.
The fuel and its water are placed in separate tanks and pass through a mixer before feeding the burners.
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In certain cases of use with a view to cooling the combustion chamber of internal combustion engines or the injectors used in jet engines, the mixture which is the subject of the invention can advantageously be used in the presence of a strong oxidant, for example sodium peroxide. There will be formation of hydrogen peroxide in the nascent state which will not be able to degas and which will not alter the metal parts of the machines.
It should be remembered that the dosage of water is variable with the temperature of the engine in operation and that it is possible to use low-strength alcohols instead of alcohols containing 45 to 95 which are expensive.
When it comes to a prefabricated mixture, it is advantageous to provide the outlet of the mixture to the tank with an anti-settling device as described below and shown in FIG. 1 of the accompanying drawing. It will have the advantage, when an engine has been idle for several days and a decantation has been possible, to allow starting with almost pure fuel.
Indeed, the mixture of water, wetting agent, alcohol and a small quantity of fuel will accumulate in the lower part of the tank and will make Binai the departure almost impossible given the poverty of the mixture; moreover, this mixture will tend to get lodged in the fuel pipes and in the carburettor opening requiring emptying of the piping and the opening. The following two devices can make it possible to overcome this drawback;
Or a vertical pipe .1 of suitable height for the capacity of the tank fixed above the fuel outlet.
This tubing has at its upper part a flare a1 in the form of a cone calculated to give the maximum flow rate without contraction of the liquid vein (cone a 30). At mid-height are drilled holes a2 (four in this case)
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the total section of which is equal to that of the vertical tube. Since there is a thin-walled orifice, the flow coefficient is only 0.62; in addition, the change in direction creates a pressure drop further reducing the flow.
At the lower part of this tubing, reogangular openings a3 are partly closed off: on the outside by washers b of fine wire mesh superimposed and of which the one, closest to the bottom, carries a round. delle c in chamois leather.
The round II..2. in chamois leather, will stop the water or the too dense part of the mixture. We can thus have a flow coefficient of less than 0. 5.
As a result of the least action principle, the fuel will initially flow through the top of the tube.
The engine, once started, the agitation begins which, at the reservoir, will stir the liquid and reconstitute a homogeneous mixture which will flow according to the load, successively through each of the three starts.
Either, as shown in Figure 2 of the drawing, a variant consisting of a bell d carrying at its upper part an annular float d1 and a valve seat d2. The lower part of this bell engages between two circular rings ± fixed on a plate el and playing the role of hydraulic seal. A valve ± fixed in space is supported by a bracket g. The float d is set to float in the mixture and sink into pure fuel initially. The bell 1 being lowered, the admission is made at the upper part, the valve f not resting on its Seat d2. The trepidation stirring the mixture, the float dl fulfills its role and rising, comes to apply the diège d2 on the olapet f, while the stirring is done at the lower part.
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The combustible mixture which is described in oe ui precedes numerous applications, among which we can cite: - supply of internal combustion engines (fuel economy, increase in the octane number)} - supply of combustion engines internal (fuel savings, absence of smoke, reduction of the pressure peak at the time of ignition); - heavy hydrocarbon burners (reduction of consumption, elimination of smoke); - jet-propelled vehicles (cooling of combustion chambers, increase in explosive mass, possibility of producing fuel without attacking tanks, elimination of the danger of explosions);
- incorporation in white spirit used as a diluent in paints & oils instead of turpentine (realization of matt paint); - supply of petroleum lighting equipment.
Of course, the invention is not limited to the arrangements described above, on the contrary it embraces all the variants based on the principle marls.
- CLAIMS -
1 - Fuel mixture of economical consumption and usable very advantageously in machines such as explosions and combustion engines and jet thrusters, characterized in that it comprises alcohol, water, a wetting agent which decreases the surface tension of the water and facilitates the mixing of the elements and a liquid fuel.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.