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PERFECTIONNEMENTS AUX APPAREILS POUR AIDER AU DEMARRAGE DE MOTEURS.
A COMBUSTION INTERNE.
La présente invention est relative aux appareils pour aider au dé- marrage des moteurs à combustion interne, spécialement des moteurs à allumage par compression relativement petits, tels qu'on les emploie à des fins agri- coles et analogues, qu'il sagisse de tels moteurs équipés de dispositifs de démarrage commandés électriquement ou autrement ou de moteurs à faire démar- rer à la main ou au piedo
Dans les moteurs à allumage par compression et spécialement dans les moteurs à cylindres relativement petits:
la perte de chaleur de la charge en compression, lorsque le moteur est refroidi, est considérable en raison du grand rapport surface-volume de 1?espace de compression et de la limite imposée par l'énergie humaines à la vitesse à laquelle le démarrage à la main peut s'effectuer, ou de la limite similaire imposée par des considérations de coût et de dimensions à la vitesse de démarrage obtenable en pratique avec un mécanisme de démarrage actionné électriquement ou autremento De plus, même lorsqu'un mécanisme de démarrage actionné électriquement ou autrement est pré- vu, il est souhaitable de pouvoir opérer un démarrage à la main, si le méca- nisme de démarrage en question venait à faire défauto La température ambiante limite,
sous laquelle on peut faire démarrer un moteur à allumage par compres- sion par les moyens disponibles, dépend des dimensions et du type de moteur, de la nature du carburant, de la vitesse de démarrage et dautres facteurs, et di- verses propositions ont été faites pour aider au démarrage dans des conditions dans lesquelles le démarrage serait normalement difficile, sinon impossibleo
Un procédé bien connu pour aider au démarrage consiste à chauffer Pair d'induction.
Un procédé simpliste consiste à allumer une torche de matiè- re imprégnée de carburant et à permettre à la flamme d'être amenée dans le sys- tème d-induction avec l'air, tandis que d'autres procédés connus consistent à employer un dispositif de chauffage électrique ou un dispositif de chauffage à air du type tubulaire, chauffé extérieurement par une lampe à souder ou par 1-'échappement d'un petit moteur auxiliaire à pétrole utilisé pour faire démar-
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rer le moteur principal.
La présente invention a pour objet un appareil simple et effica- ce pour chauffer la charge fournie à un moteur à combustion interne pendant la période de démarrage, cet appareil étant économique en service et étant, pour des applications appropriées, préférable aux formes connues d'appareils.
L'appareil pour chauffer la charge fournie à un moteur à combus- tion interne,pendant son démarrage, dans le but d'aider au démarrage selon la présent invention, comprend un passage d'entrée pour la charge, un dis- positif de transfert de chaleur à régénération, disposé de manière à s'éten- dre en travers du passage d'entrée, de façon que la charge envoyée au cylin- dre ou aux cylindres du moteur soit amenée à traverser ce dispositif;
, et un brûleur de carburant formé et agencé de façon que, lorsqu'il est rabattu, il peut chauffer le dispositif de transfert de chaleur à régénérationo
Par un dispositif de transfert de chaleur à régénération, il faut entendre un dispositif de transfert de chaleur comprenant un corps en matiè- re retenant la chaleur muni d'une série de passages, à travers lesquels les gaz chauds venant du brûleur passent d'abord, de manière à transférer de la chaleur au corps en question et à travers lesquels l'air est subséquemment aspiré, de telle sorte que cet air est réchauffé par le corps en matière rete- nant la chaleur,
une forme convenable et connue d'un tel dispositif de trans- fert de chaleur à régénération étant constituée par une série de couches su- perposées de toiles ou gazes métalliques ou par une masse de filaments métal- liques fortement tassés, les espaces ménagés entre ces filaments constituant les passages permettant au gaz chaud et à l'air de traverser le dispositif.
Lorsque l'invention est appliquée à un moteur à quatre temps, le dispositif de transfert de chaleur à régénération sera agencé de façon à s'é- tendre en travers des passages d'induction ou d'entrée d'air, en un endroit approprié. Lorsque l'invention est appliquée à un moteur à deux temps, bien qu'un agencement similaire puisse être employé, il sera généralement préfé- rable de disposer le dispositif de transfert de chaleur à régénération de fa- çon qu'il s'étende aux travers du passage ou orifice de transfert, à travers lequel l'air de chargement est amené de la pompe ou soufflerie au moteur, de manière à éviter la perte de chaleur encourue par l'air,perte qui se produi- rait au cours du passage de l'air à travers la pompe ou la soufflerie, si aucun dispositif de transfert de chaleur n'était prévu.
En tout cas, il est souhaitable que le dispositif de transfert de chaleur transfère une quantité substantiellement de chaleur à l'air pendant le stade de démarrage initial et se refroidisse rapidement, de manière à fournir de l'air considérablement plus froid, lorsque le moteur accéléré jusqu'à atteindre une vitesse supérieure à une vitesse prédéterminéeo Il est, dès lors, souhaitable que le dispositif de transfert de chaleur soit en métal de section telle qu'il possède un rap- port surface-volume élevé et, de préférence, une surface d'au moins 150 pou- ces carré par pouee cubique de métal.
Deux variantes d'appareils suivant l'invention, applicables respecti- vement à un moteur à quatre temps et à un moteur à deux temps, sont illustrées schématiquement sur les dessins ci-annexés, dans lesquels ; - la figure 1 est, après coupe partielle, une vue en élévation d'une forme de dispositif suivant l'invention, appliquée à un moteur à allumage par compression à quatre temps, et - la figure 2 est, après coupe transversale, une vue en plan mon- trant schématiquement une application de l'invention à un type de moteur à al- lumage par compression à deux temps.
Dans la forme d'exécution de l'invention illustrée schématiquement à la figure 1, dans son application à un moteur d'allumage par compression à quatre temps, l'appareil comporte un passage d'entrée tubulaire ou cheminée verticale A présentant un orifice Al en un point intermédiaire de sa longueur, cet orifice communiquant avec le système d'induction B du moteur. A l'extré- mité inférieure du passage d'entrée A se trouve un brûleur, comportant un
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réceptacle à carburant C avec un bouchon de remplissage C1 et alimentant une mèche C2 s'étendant à travers un perte-mèche dans l'extrémité infé- rieure du passage A, l'air de combustion pour le brûleur étant introduite par des orifices d'entrée dair A2.
Dans le passage A est monté à pivotement, en D, un dispositif de transfert de chaleur à régénération Dl, agencé de manière à pouvoir s'é- tendre en travers du passage A, en un point situé immédiatement au dessus de l'orifice A1, comme montré en traits pleins, ou à pouvoir être abaissé par un levier de commande D2 de manière à s'étendre en travers de l'orifice Al, y comme montré en traits mixtes en D3.
Le dispositif de transfert de chaleur à régénération Dl peut 'af- fecter diverses formes, mais, dans une forme dexécution satisfaisante, il comporte un châssis circonférentiel portant un certain nombre de couches superposées de gaz ou toile de fil métallique d'un calibre tel qu'on obtien- ne un rapport surface-volume élevé, le fil dont est constituée la gaze pré- sentant, par exemple, un diamètre tel que la surface atteigne au moins 150 pouces carrés par pouce cubique de métal. Le dispositif Dl peut, par exemple, consister en six couches superposées de gaze métallique de 20 x 20 mailles de fil de calibre 28, supportées dans un châssis approprié entourant lesdi- tes couches.
Lorsqu'on doit faire démarrer le moteur, le dispositif de trans- fert de chaleur à régénération Dl est amené dans la position indiquée en traits pleins et la mèche C2 est allumée, en sorte que le dispositif de transfert de chaleur Dl est chauffé par les produits de combustion venant du brûleur et s'élevant dans le passage ou la cheminée Ao Lorsque cette opé- ration de chauffage est terminée, par exemple après 30 à 60 secondes, le dispositif de transfert de chaleur Dl est amené dans la position indiquée en D3 et le moteur est mis en rotation de la manière usuelle, en sorte que de l'air est aspiré dans le système d'induction B, en traversant le dispo- sitif chauffé Dl, sur son trajet vers le moteur, cet air étant, dès lors,
lui-même chauffé dans une mesure tendant à assurer un bon démarrage.L'agen- cement peut soit être tel que chaque remplissage du récipient C permette un démarrage, soit tel que chaque remplissage du récipient C procure du car- burant en quantité suffisante pour permettre plus d'un démarrage, auquel cas le brûleur C2 doit soit être éteint artificiellement lorsque le démarrage est terminé, soit être éteint automatiquement par l'induction normale d'air à travers le passage A, lorsque le moteur commence à tourner.
Après le démarrage du moteur, le dispositif de transfert de cha- leur Dl peut soit rester dans la position D3, soit être amené dans la posi- tion Dl, soit encore être amené de cette position dans une autre position, dans laquelle Pair peut atteindre librement le moteur, sans traverser le dispositif.
Un carburant approprié pour le brûleur C2 est constitué par de l'alcool, par exemple par de l'alcool méthylique.
Dans une forme d'exécution modifiée, une soupape à clapet chargé peut être prévue, cette soupape commandant une ouverture d'entrée d'air auxi- liaire ménagée dans le passage Do Le chargement de la soupape et l'agencement sont tels que. la soupape reste fermée pendant la période de démarrage initial, lorsque la vitesse de rotation du moteur est faible, mais s'ouvre automati- quement lors de l'augmentation de 'l'aspiration qui se produit lorsque, après le démarrages le moteur accélère jusqu'à atteindre une vitesse supérieure à une vitesse prédéterminée, de façon a admettre dans le passage B une certaine proportion d'air non chauffé, en plus de l'air traversant le dispositif de transfert de chaleur D1.
Ainsi, pour l'allumage initial, il est souhaitable que Pair soit fourni au moteur à une température relativement élevée, mais une fois que le moteur a démarré et accélère jusqu'à atteindre une vitesse supérieure à une vitesse prédéterminée, une charge plus froide est souhaitableo La soupape à clapet mentionnée ci-dessus sera donc chargée, en fonction de la résistance à opposer au flux d'air traversant le dispositif de transfert de chaleur, de
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façon à rester fermée Jusque a. ce que le moteur ait accéléré et atteint une vitesse à laquelle une dilution au moyen d'air plus froid devient sou- haitablee La soupape commencera alors à s'ouvrir automatiquement et s'ou- vrira progressivement de manière à admettre de plus en plus d'air froid,
à mesure que la vitesse du moteur augmente. Avec un tel agencement, le dis- positif de transfert de chaleur doit, de préférence, être basculé de la po- sition D3 à la position Dl ou à une position intermédiaire pour une marche normale, de façon à admettre de l'air dans le passage D à partir des orifi- ces A2 et/eu de l'extrémité supérieure du passage A, sans que cet air tra- verse le dispositif de transfert de chaleur et dans des conditions telles que la soupape à clapet puisse ou ne puisse pas rester ouverte.
Dans la forme d'exécution de l'invention illustrée schématique- ment à la figure 2, le moteur est un moteur à deux temps et comporte deux cylindres de travail E, munis d'orifices d'échappement El communiquant avec des passages d'échappement E2, et des orifices de chargement et de balayage E3 communiquant avec un conduit d'air de balayage F, agencé pour être alimen- té en air par un passage F1, au départ d'une pompe à air de balayage, indi- quée en F2.
Au conduit d'air de balayage F1 est associé un dispositif de transfert de chaleur G, consistant par exemple en six couches de toile ou gaze métallique supportées dans un cadre ou châssis rectangulaire, ce dis- positif étant agencé pour coulisser dans des fentes ménagées dans le passa- ge Fl, en sorte qu'il peut occuper une position opérative indiquée en traits pleins, dans laquelle il s'étend en travers du passage F1. ou une position inopérative indiquée en Gl, dans laquelle position inopérative, le.disposi- tif se trouve en dehors du passage F1. L'agencement décrit ci-dessus ressem- ble quelque peu à celui utilisé pour le châssis à plaques d'une caméra.
Lors- qu'il se trouve dans sa position opérative, le dispositif de transfert de chaleur G est maintenu en place par une pince de serrage ou un dispositif équivament (non représenté), coopérant avec son bord extérieur G2, une poig- née de commande (non représentée) étant, par ailleurs, prévue à l'extrémité extérieure du dispositif, de façon à en permettre un actionnement aisé, lors- qu'il est chaud.
Un brûleur H est fixé au moteur ou agencé de manière à être sup- porté à l'extérieur de celui-ci. Ce brûleur H comprend une chambre de com- bustion tubulaire Hl, dans une extrémité de laquelle est amené le carburant venant d'un atomiseur du type à soufflage d'air, constitué par une tuyère H2 d'amenée d'air et par une tuyère H3 d'amenée de carburant, en travers de laquelle l'air venant de la tuyère H2 est injecté de manière à entraîner le carburant et à l'introduire dans la chambre de combustion sous forme d'un jet finement divisé, la tuyère H3 communiquant avec un réservoir de carburant H4.
La tuyère d'injection d'air H2 peut être agencée pour être alimen- tée en air, par exemple, à l'aide d'une pompe actionnée à la main ou au pied, telle qu'une pompe à gonfler les pneus d'automobiles, ou à l'aide d'une autre source appropriée.
Lorsqu'on doit faire démarrer le moteur, le dispositif de trans- fert de chaleur à régénération G est amené dans la position indiquée en Gl, de l'air sous pression est fourni à la tuyère H2 et le brûleur H est allumé et maintenu en fonctionnement, en sorte que les gaz chauds émanant de ce brû- leur sont envoyés, en passant dans la chambre de combustion H1, sur et à travers le dispositif G1.
Lorsque le dispositif Gl est suffisamment chauffé, par exemple, après avoir été chauffé par le brûleur H pendant quinze à tren- te secondes, le brûleur est mis hors service et le dispositif C1 est amené dans la position représentée en traits pleins et maintenu dans cette posi- tion par un dispositif de serrage appropriée Le moteurs est alors mis en ro- tation à des fins de démarrage, lorsqu'on voit que l'air de balayage fourni par la pompe F2 traverse le dispositif de transfert de chaleur G, sur son trajet vers les cylindres E, de manière à être chauffé et à tendre ainsi à assurer un démarrage satisfaisant du moteuro
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On verra que la présente invention offre,, vis-à-vis de l'em- ploi dune torche pour chauffer l'air d'induction,
l' avantage que l'air n'est pas dilué par les gaz brûlés, cette dilution freinant ou empêchant le démarrage des moteurs dans les systèmes connus où il est fait usage d'une torche. De plus, l'invention procure une forme plus légère, plus sim- ple, moins volumineuse et de coût plus modique d'appareil pour chauffer l'air, que les dispositifs de chauffage tubulaires connus antérieurement, tandis qu'elle permet aussi un démarrage plus rapide et l'emploi d'une moindre quantité de carburant, étant donné que la masse de métal à chauffer à la température de démarrage est considérablement plus grande dans un disposi- tif de chauffage du type tubulaire que dans un dispositif de chauffage à ré- génération suivant l'invention, permettant ,
d'obtenir une température équiva- lente de l'air d'inductiono En outre, un dispositif de chauffage à régénéra- tion suivant la présente invention sera ordinairement plus facile à nettoy- er, s'il vient à se boucher, que les dispositifs de chauffage tubulaires du type usuel, tandis que le dispositif de chauffage à régénération suivant l'invention peut aussi être remplacé aisément et à peu de frais.
Comparé aux appareils électriques de chauffage de l'air d'indue- tion l'appareil suivant .L'invention n'est pas limité, dans son utilisation, au cas où l'on dispose de courant électrique venant soit dune batterie de démarrage, soit d'une source extérieure, tandis qu'il n'importe pas de sollicitation supplémentaire à la batterie de démarrage, si une telle bat- terie existe, au moment précis ou des conditions sévères lui sont appliquées par le moteur, en cours de démarrage. De plus, l'appareil suivant l'inven- tion est indépendant de l'état de chargement de la batterie de démarrage.
On a constaté que, dans une forme d'exécution typique de l'inven- tion,appliquée à un petit moteur à allumage par compression, qui, avec un carburant donné et une vitesse de démarrage donnée, exigeait une températu- re de 63 C au cylindre pour pouvoir démarrer, sans faire application de l'in- vention, le moteur pouvait démarrer à une température de 12 C, avec le même carburant et à la même vitesse de démarrage, mais en appliquant l'invention pour aider au démarrage, la forme particulière de dispositif suivant l'in- vention utilisée dans cet exemple comportant un dispositif de transfert de chaleur à régénération, consistant en six couches superposées de toile ou gaze de 20 x 20 mailles de fil métallique de calibre 28,
ce dispositif é- tant chauffé pendant 40 secondes par un brûleur Bunsen consommant 0,15 pied cubique de gaz de ville par minute La consommation de gaz du brûleur Bun- sen représentait une fourniture de chaleur denviron 45 B.T.U. et, comme cet- te quantité de chaleur était fournie par 1,5 cc environ'de pétrole ou de ga- soil, il est clair que la dépense de carbument nécessaire, lorsqu'on met la présente invention en oeuvre, est faible.
Il est évident que la forme de dispositif de transfert de chaleur à régénération peut varier considérablement, mais le type de dispositif compor- tant une série de couches de toile ou gaz métallique est, en général, préféré au type à plaques, en raison du rapport surface-volume plus élevé qui peut ê- tre obtenu avec le type de dispositif à toile ou gaz métallique, bien que, dans certains cas, des matières réfractaires puissent être utilisées, ces ma- tières ne bénéficiant, en général, pas de la préférence, en raison de leur fragilité et du risque de voir des particules se détacher et être entraînées dans le moteur.
Il va également de soi que, lorsqu'un dispositif de transfert de chaleur du type métallique est utilisé, il doit présenter une résistance thermique raisonnable et être constitué,par exemple, en un acier résistant à la chaleur ou en un alliage non ferreux, tel qu'un alliage nickel-chrome.
De plus, bien qu'on ait fait mention de toiles métalliques, on peut, dans certains cas, faire aussi usage de laine métallique ou de métal perforé ou ondulé.
REVENDICATIONS.
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IMPROVEMENTS TO APPLIANCES TO HELP STARTING ENGINES.
INTERNAL COMBUSTION.
The present invention relates to apparatus for assisting the starting of internal combustion engines, especially relatively small compression ignition engines, as employed for agricultural and the like purposes, whether such engines are used. engines fitted with electrically or otherwise controlled starting devices or with engines to be started by hand or foot
In compression ignition engines and especially in relatively small cylinder engines:
the heat loss of the compressive load, when the engine is cooled, is considerable due to the large surface-to-volume ratio of the compression space and the limit imposed by human energy on the speed at which the engine is started up. hand can be effected, or the similar limit imposed by considerations of cost and size to the starting speed obtainable in practice with an electrically or otherwise actuated starting mechanism o In addition, even when an electrically actuated starting mechanism or otherwise is provided, it is desirable to be able to operate a manual start, if the starting mechanism in question should fail o The ambient temperature limit,
under which a compression-ignition engine can be started by the means available, depends on the size and type of engine, the nature of the fuel, the starting speed and other factors, and various proposals have been made. made to aid starting in conditions in which starting would normally be difficult, if not impossible.
A well known method of assisting with starting is to heat the induction air.
One simplistic method is to ignite a torch of fuel impregnated material and allow the flame to be fed into the induction system with air, while other known methods are to employ a device. electric heater or an air heater of the tubular type, heated externally by a blowlamp or by the exhaust of a small auxiliary petroleum engine used to start
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stop the main engine.
The object of the present invention is a simple and efficient apparatus for heating the load supplied to an internal combustion engine during the start-up period, this apparatus being economical in service and being, for suitable applications, preferable to known forms of combustion. devices.
The apparatus for heating the load supplied to an internal combustion engine during its starting for the purpose of assisting starting according to the present invention comprises an inlet passage for the load, a transfer device. regenerative heat, disposed so as to extend across the inlet passage, so that the charge sent to the cylinder or cylinders of the engine is passed through this device;
, and a fuel burner formed and arranged so that when folded down, it can heat the regenerative heat transfer device.
By a regenerative heat transfer device is meant a heat transfer device comprising a body of heat retaining material provided with a series of passages, through which the hot gases coming from the burner first pass. , so as to transfer heat to the body in question and through which the air is subsequently sucked, so that this air is warmed by the body in heat-retaining material,
a suitable and known form of such a regenerative heat transfer device being constituted by a series of superimposed layers of metal cloths or gauzes or by a mass of strongly packed metal filaments, the spaces formed between these filaments constituting the passages allowing hot gas and air to pass through the device.
When the invention is applied to a four-stroke engine, the regenerative heat transfer device will be arranged to extend through the induction or air inlet passages at a suitable location. . When the invention is applied to a two-stroke engine, although a similar arrangement may be employed, it will generally be preferable to arrange the regenerative heat transfer device so that it extends to parts. through the passage or transfer orifice, through which the charge air is supplied from the pump or blower to the engine, so as to avoid the loss of heat incurred by the air, which loss would occur during the passage air through the pump or blower, if no heat transfer device was provided.
In any case, it is desirable that the heat transfer device transfers a substantial amount of heat to the air during the initial start-up stage and cools rapidly, so as to provide considerably cooler air, when the engine accelerated to a speed greater than a predetermined speed It is therefore desirable that the heat transfer device be made of metal with a cross section such that it has a high surface-to-volume ratio and, preferably, a area of at least 150 square inches per cubic inch of metal.
Two variants of apparatus according to the invention, applicable respectively to a four-stroke engine and to a two-stroke engine, are illustrated schematically in the accompanying drawings, in which; - Figure 1 is, after partial section, an elevational view of one form of device according to the invention, applied to a four-stroke compression ignition engine, and - Figure 2 is, after cross section, a view in plan schematically showing an application of the invention to a type of two-stroke compression ignition engine.
In the embodiment of the invention schematically illustrated in FIG. 1, in its application to a four-stroke compression ignition engine, the apparatus comprises a tubular inlet passage or vertical chimney A having an orifice Al at an intermediate point along its length, this orifice communicating with the induction system B of the motor. At the lower end of the inlet passage A is a burner, comprising a
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fuel receptacle C with a filler cap C1 and supplying a wick C2 extending through a wick loss in the lower end of passage A, the combustion air for the burner being introduced through orifices of air inlet A2.
In passage A is pivotally mounted, at D, a regenerative heat transfer device D1, arranged so as to be able to extend across passage A, at a point immediately above orifice A1. , as shown in solid lines, or to be able to be lowered by a control lever D2 so as to extend across the orifice A1, y as shown in phantom at D3.
The regenerative heat transfer device D1 can take a variety of shapes, but in a satisfactory embodiment it has a circumferential frame carrying a number of superimposed layers of gas or wire mesh of such a caliber as. A high surface area to volume ratio is obtained, the yarn of which the gauze is made, for example, having a diameter such that the surface area is at least 150 square inches per cubic inch of metal. Device D1 may, for example, consist of six superimposed layers of 20 x 20 mesh wire gauze of 28 gauge wire, supported in a suitable frame surrounding said layers.
When the engine is to be started, the regenerative heat transfer device D1 is brought to the position shown in solid lines and the wick C2 is ignited, so that the heat transfer device D1 is heated by the combustion products coming from the burner and rising in the passage or the chimney Ao When this heating operation is finished, for example after 30 to 60 seconds, the heat transfer device D1 is brought to the position indicated in D3 and the motor is rotated in the usual manner, so that air is sucked into the induction system B, passing through the heated device D1, on its path to the motor, this air being, from then
itself heated to an extent that tends to ensure a good start. The arrangement may either be such that each filling of the receptacle C allows a start, or such that each filling of the receptacle C provides fuel in sufficient quantity to allow more than one start, in which case the burner C2 must either be artificially extinguished when the start-up is completed, or be extinguished automatically by the normal induction of air through passage A, when the engine begins to run.
After starting the engine, the heat transfer device D1 can either remain in position D3, or be brought into position D1, or still be brought from this position to another position, in which air can reach. the motor freely, without crossing the device.
A suitable fuel for the burner C2 is alcohol, for example methyl alcohol.
In a modified embodiment, a loaded flapper valve may be provided which valve controls an auxiliary air inlet opening in passage Do. The valve loading and arrangement is such that. the valve remains closed during the initial start-up period, when the engine speed is low, but opens automatically with the increase in suction which occurs when, after starting, the engine accelerates to 'to reach a speed higher than a predetermined speed, so as to admit into the passage B a certain proportion of unheated air, in addition to the air passing through the heat transfer device D1.
Thus, for the initial ignition, it is desirable that Air is supplied to the engine at a relatively high temperature, but once the engine has started and accelerates to a higher speed than a predetermined speed, a cooler load is required. The above-mentioned flap valve will therefore be charged, depending on the resistance to be opposed to the flow of air passing through the heat transfer device, with
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so as to remain closed Until a. that the engine has accelerated and reached a speed at which dilution by means of colder air becomes desirable The valve will then begin to open automatically and will open gradually so as to admit more and more 'cold air,
as the engine speed increases. With such an arrangement, the heat transfer device should preferably be switched from position D3 to position D1 or to an intermediate position for normal operation, so as to admit air into the chamber. passage D from ports A2 and / eu from the upper end of passage A, without this air passing through the heat transfer device and under conditions such that the reed valve may or may not remain opened.
In the embodiment of the invention illustrated schematically in FIG. 2, the engine is a two-stroke engine and comprises two working cylinders E, provided with exhaust ports E1 communicating with exhaust passages. E2, and loading and purging orifices E3 communicating with a purging air duct F, arranged to be supplied with air by a passage F1, from a purging air pump, indicated in F2.
With the scavenging air duct F1 is associated a heat transfer device G, consisting for example of six layers of metal fabric or gauze supported in a rectangular frame or chassis, this device being arranged to slide in slots made in passage F1, so that it can occupy an operative position indicated in solid lines, in which it extends across passage F1. or an inoperative position indicated in G1, in which the inoperative position the device is outside the passage F1. The arrangement described above is somewhat similar to that used for the plate chassis of a camera.
When it is in its operative position, the heat transfer device G is held in place by a clamp or an equivalent device (not shown), cooperating with its outer edge G2, a control handle (not shown) being, moreover, provided at the outer end of the device, so as to allow easy actuation thereof, when it is hot.
A burner H is attached to the motor or arranged so as to be supported outside the latter. This burner H comprises a tubular combustion chamber H1, into one end of which is fed the fuel coming from an atomizer of the air blowing type, consisting of an air supply nozzle H2 and a nozzle. H3 fuel supply, through which the air coming from the H2 nozzle is injected so as to entrain the fuel and introduce it into the combustion chamber in the form of a finely divided jet, the nozzle H3 communicating with an H4 fuel tank.
The H2 air injection nozzle may be arranged to be supplied with air, for example, by means of a hand or foot operated pump, such as a tire inflator pump. automobiles, or other appropriate source.
When the engine is to be started, the regenerative heat transfer device G is brought to the position indicated in Gl, pressurized air is supplied to the nozzle H2 and the burner H is ignited and kept in operation. operation, so that the hot gases emanating from this burner are sent, passing through the combustion chamber H1, to and through the device G1.
When the device Gl is sufficiently heated, for example, after having been heated by the burner H for fifteen to thirty seconds, the burner is put out of service and the device C1 is brought into the position shown in solid lines and maintained in this position. position by an appropriate clamping device The motors are then rotated for starting purposes, when the purging air supplied by the pump F2 is seen to pass through the heat transfer device G, on its path to the cylinders E, so as to be heated and thus tend to ensure satisfactory starting of the engine
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It will be seen that the present invention offers, with respect to the use of a torch for heating the induction air,
the advantage that the air is not diluted by the burnt gases, this dilution slowing down or preventing the starting of the engines in the known systems where use is made of a torch. In addition, the invention provides a lighter, simpler, less bulky and more inexpensive form of apparatus for heating the air, than the tubular heaters known previously, while it also allows start-up. faster and the use of less fuel, since the mass of metal to be heated to the starting temperature is considerably greater in a tubular type heater than in a re-heater. - generation according to the invention, allowing,
to obtain an equivalent temperature of the induction air. In addition, a regenerative heater according to the present invention will usually be easier to clean, if it becomes clogged, than the devices tubular heaters of the usual type, while the regenerative heater according to the invention can also be replaced easily and inexpensively.
Compared to electric induction air heaters, the following apparatus. The invention is not limited, in its use, to the case where there is an electric current coming either from a starter battery, either from an external source, while no additional stress is placed on the starter battery, if such a battery exists, at the precise moment when severe conditions are applied to it by the engine, during starting . In addition, the apparatus according to the invention is independent of the state of charge of the starter battery.
It has been found that, in a typical embodiment of the invention, applied to a small compression ignition engine, which, with a given fuel and a given starting speed, required a temperature of 63 ° C. to the cylinder in order to be able to start, without applying the invention, the engine could start at a temperature of 12 ° C., with the same fuel and at the same starting speed, but by applying the invention to aid starting, the particular form of device according to the invention used in this example comprising a regenerative heat transfer device, consisting of six superimposed layers of fabric or gauze of 20 x 20 meshes of 28 gauge wire,
this device being heated for 40 seconds by a Bunsen burner consuming 0.15 cubic feet of town gas per minute The gas consumption of the Bunsen burner represented a heat supply of about 45 B.T.U. and, since this amount of heat was supplied by about 1.5 cc of petroleum or gasoline, it is clear that the fuel expenditure required when practicing the present invention is small.
Obviously, the form of regenerative heat transfer device can vary widely, but the type of device comprising a series of layers of wire mesh or gas is, in general, preferred to the plate type, because of the ratio. higher surface volume which can be achieved with the wire mesh or gas type device, although in some cases refractory materials may be used which materials are generally not preferred. , because of their fragility and the risk of particles breaking off and being drawn into the engine.
It also goes without saying that when a metal type heat transfer device is used, it should have reasonable thermal resistance and be made, for example, of a heat resistant steel or a non-ferrous alloy, such as than a nickel-chromium alloy.
In addition, although mention has been made of wire mesh, in certain cases it is also possible to use wire wool or perforated or corrugated metal.
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