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PROCEDE D'ALIMENTATION DES MOTEURS THERMIQUES.
L'alimentation des moteurs à explosions, turbines, turbo-réac- teurs, etc... s'effectue le plus couramment à 1,'heure actuelle par le principe bien connu de la carburation, c'est-à-dire par un jet de carburant appelé et pulvérisé par le courant d'air aspiré par le moteur. Autrement dit, la pulvé- risation du carburant est assurée en faisant appel à la dépression créé par le moteur.
Dire que ce principe d'alimentation ne donne pas ,satisfaction serait exagéré, en raison de son immenee diffusion dans le monde entier, mais néanmoins, il est reconnu que le mélange obtenu.- ne présente pas une bonne homogénéité, que le carburant liquide est imparfaitement divisé., en gouttelet- tes et que partie de ces gouttelettes sont de trop grande dimension pour que leur combustion puisse être complète dans la durée, extrêmement courte, de l'explosion. Une partie du carburant est donc mal utilisée et même certai- nes parties ne le sont pas du tout.
C'est dans cet esprit que l'on a tenté de s'orienter sur l'in- jection directe du carburant à l'état liquide, directement dans les hauts. de cylindres suivant le principe adopté dans les moteurs à cpmbustion du type '!Diesel!! ou "semi Diesel" fonctionant avec des carburants plus lourds (fuel, gaz-oil, etc ... ).
On s'est toutefois heurté pour 1?emploi de carburants plus raffinés, telles que les essences d'automobiles ou d'aviation. à de grandes difficultés pour la réalisation proprement dite des pompes permettant d'assumer des injections.
Certains ont également songé, par une méthode en quelque sorte mixte, c'est-à-dire tenant à la fois de la carburation et de l'injection, de pulvériser le carburant liquide par un jet d'air comprimé suivant le principe classique des pulvérisateurs.
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La pulvérisation reste toujours imparfaite et ne donne en fait que des gouttelettes d'essence en suspension dans l'air comburant.
La présente invention est basée sur une autre méthode. - -
Elle consiste à assurer une extrême division de la matière, beau- coup plus poussée que cela ne s'est fait jusqu'à présent dans l'alimentation des moteurs thermiques, pour bénéficier de l'observation connue que l'extrême division de toute matière favorise les réactions chimiques.
Elle consiste., à cet effet, en une pulvérisation du carburant, suivie d'une action mécanique de division des gouttelettes obtenues par la pul- vérisation initiale précitée, ces opérations étant conduites de telle façon quelles assurent la transformation totale du carburant liquide en un brouil- lard dont les particules microscopiques, de l'ordre du ou ne dépassant pas quelques ont leurs propriétés physiques transformées et constituent, en fait, un système colloïdal dont la phase dispersée est le carburant et la phase cris- persante l'air comburant.
Ce micro-brouillard, qui se comporte comme un gaz, est d'une très grande stabilité en raison de ce que les patticules extrêmement fines qui le constituent sont pratiquement soustraites à la gravitation ; elles ont une tension superficielle élevée et sont entraînées par le moindre courant d'air;
Pris sous un autre angle de vue, ce procédé consiste dans l'ap- plication nouvelle à l'alimentation des moteurs thermiques du principe de la formation d'aérosols et dans la transformation du carburant liquide en aérosols.
On sait que les aérosols, bien qu'obtenus le plus souvent par pulvérisation au moypn d'air sous pression, nécessitent pour leur formation une pulvérisation tout à fait particulière qui n'est nullement comparable à celle donnée par un pulvérisateur ordinaire, parce qu'elle est complétée et parachevée par un effet de division mécanique supplémentaire.
On sait également que les aérosols peuvent être obtenus par d'au- tres méthodes qui ne sont nullement exclues du présent exposé.
L'invention vise, donc, à titre complémentaire, tout système producteur d'érosols appliqué comme appareillage pour assurer, à lui seul ou en combinaison avec un autre système pouvant même déjà être connu, l'alimenta- tion d'un moteur thermique.
Dans le cas où l'aérosolisat'ion du carburant s'obtient au moyen d'air sous-pression, cet air sous pression peut constituer tout ou partie de la quantité nécessaire à l'alimentation-du moteur.
Comme indiqué ci-dessus, on peut obtenir ces aérosols par d'au- tres moyens que de l'air comprimé, tel que notamment en mettant en pression le carburant liquide lui-même ou en recourant soit à un effet de choc s'exer- çant sur lui, soit à l'action de la force centrifuge.
Ce procédé d'alimentation qui modifie les propriétés physiques du carburant en le transformant en un micro-brouillard met ce carburant dans ses conditions optima d'utilisation et supprime tout imbrûlé. Pour un même rendement on réalise donc une considérable économie de carburant, avec obten- tion d'une très grande souplesse de marche.
L'appareillage misen oeuvre peut être de tout type approprié connu et être prévu dans le cas d'un moteur à explosions polycylindrique, pour alimenter individuellement chaque cylindre ou pour assurer l'alimentation de plusieurs d'entre eux, avec production de ces aérosols soit directement dans les chapelles d'admission, soit dans une canalisation intermédiaire pouvant ou non former réserve.
L'invention sera de toute façon bien comprime en se reportant au dessin schématique ci-annexé donné seulement à titre d'indication.
Dans ce dessin : - Figure 1 représente l'ensemble d'une telle installation dars
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le cas où les aérosols de carburant sont obtenus par pulvérisation au moyen , d'air sous pression; ,
Figure 2 montre, à plus grande échelle et en coupe axiale., ''le détail de l'appareil proprement dit d'aérosols;
Figure 3 représente un autre mode d'obtention défaits aérosols ,par action de la force centrifuge @ ..
Suivant la figure 1, s'agissant d'assurer l'alimentation d'un cylindre 1 de moteur à explosion, on dispose d'un appareil producteur ou gé-
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nérateur dyaérosols A relié par canalisation 2 audit cylindre 1 et par canali- @ sation à une source d'air comprimé provenant d'un compresseur 4 entraîné, par transmission , depuis l'arbre 6 du moteur.
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Le générateur d9aérosols A¯ est en communication avec une cuve .... I "niveau constant 2 qui lui est associée et qui est alimentée en carburant li- quine par une canalisation 8.
Sur la canalisation 2 est branchée une prise d'air additionnel 9 dont la section de passage est réglable, tel que par vissage d'un chapeau 10.
Quant au générateur proprement dit d'aérosols, il est constitué, comme représentéren figure 2, d'un couvercle 12 sous lequel est fixé un réser- voir 13. Dans ce réservoir qui est en communication avec la cuve à niveau constant 2. plonge un tube 14 qui aboutit au nébuliseur constitué d'une chambre
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12 débouchant, d'un côté, dans le réservoir 11 par l'intermédiaire de l'orifi- ce calibré 16 d'un nez 17 et, de l'autre coté, par un orifice 18 avec une chambre 19 fermée par un bouchon 20 et en communication, par un tube 22, avec la canalisation 3 d'amenée d9air sous pression.
Le fonctionnement de cet ensemble est le suivant :
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L'air comprimé, en suivant le trajet 2. 22, 19, 18, z et 16 provoque, par effet de dépression, la montée du liquide carburant 23 dans le tube plongeur 14, et (ainsi la pulvérisation de ce carburant dans la partie supérieure du réservoir 13. Les gouttelettes de carburant résultant de cette pulvérisation se trouvent violemment projetées contre la paroi du dit réservoir qui forme ainsi déflecteur et, par effet mécanique, fait éclater lesdites gout-
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te1et ss- et les divise en particules si fines qu'elles ne constituent plus qu'un brouillard formé d'aérosols de carburant en suspension dans l'air.
Ce mélange est aspiré par la canalisation 2 et accède au moteur après s'être, é- ventuellement mélangé avec de l'air additionnel provenant de la prise 9.
Cet air additionnel, au lieu d'être aspiré directement -dans -,l'atmosphère, pourrait être admis dans la canalisation 2 sous forme d'air com- primé prélevé par la canalisation 24 sur le débit du compresseur 4 comme repré- senté à titre de variante en traits pointillés sur la figure 1.
Le générateur d'aérosols A peut être basé également sur le¯prin-- cipe de la force centrifuge comme représenté en figure'3.-'
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Dans ce cas, dans un réservoir 25 en communication avec une'yu- ve à niveau constant 26 plonge l'extrémité inférieure d'un tube 27 dont la par- tie supérieure se termine par un empilage de collerettes coniques 28, 28a, 28b (trois dans le cas du dessin) avec chicanes 29 formant déflecteur.
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Cet ensemble ?:1. 28. 2 est solidaire d'un arbre ,",0, entraîné d'un rapide mouvement de rotation sur lui-même depuis l'extérieur du réservoir
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g2, tel que par un système à vis sans fin Il.
Cet arbre est guidé à sa partie supérieure par un palier 32. et, à la partie inférieure le tube tourne dans une bague 32. portée par des pieds 33 solidaires du fond dudit réservoir.
Ce réservoir comporte, à sa partie supérieure, des orifices 38 débouchant à l'air libre, et un/ou plusieurs orifices d'évacuation 34 (deux dans le cas du dessin) se raccordant à un collecteur unique 35. Ces orifices 34 sont munis de chicanes 36 formant déflecteur.
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Ce générateur d'aérosols fonctionne comme sut: les collerettes ou disques de protection 28, 28a, 28b, solidaires du tube 27, étant animées d'un rapide mouvement de rotation, le tube 27 aspire le carburant liquide 23 contenu dans le réservoir 25 et ce carburant, par l'effet de la for- ce centrifuge, s'étale en une mince couche ou film sur les,.collerettes, 28, 28a - d'où il est violemment projeté à la périphérie en fines gouttelettes.
Celles-ci viennent frapper le déflecteur 29. de même que la paroi interne du réservoir 2 et sont transformées en particules microscopiques (aérosols) qui se mélan- gent à l'air aspiré par les orifices 38. l'ensemble étant évacué par les ori- fices 34 et le collecteur 35,
Pour faciliter l'aspiration de ces aérosols en même temps que pour en diminuer encore la dimension des particules, l'arbre 30 peut comporter, comme représenté en traits pointillés, une hélice 37.
De façon plus généralee l'invention ne se limite pas à un appa- reillage déterminé, mais à toute installation susceptible d'alimenter un mo- teur thermique en carburant sous forme d'aérosols REVENDICATIONS.
1. Procédé d'alimentation des moteurs thermiques, caractérisé en ce qu'une pulvérisation du carburant est suivie d'une action mécanique de division de gouttelles obtenues par la pulvérisation initiale précitée, ces opérations étant conduites de telle façon qu'elles assurent la transformation totale du carburant liquide en un brouillard, dont les particules-midroscopi- ques, de l'ordre du ou ne dépassant pas quelques ; ont leurs propriétés physiques transformées et constituent en fait, un système colloïdal dont la plase dispersée est le carburant et la phase dispersante l'air comburant.
2. Application nouvelle à l'alimentation des moterus thermiques du principe de la formation des aérosols et transformation du carburant liqui- de en aérosols.
3. Appareil pour l'alimentation des moteurs thermiques suivait le procédé spécifié en 1 dans lequel la transformation du carburant liquide en un brouillard à particules microscopiques du type "aérosols" est obtenue par aspiration du dit carburant liquide,dans une cuve à niveau constant, par l'effet d'une dépression créée par un jet d'air qomprimé fourni par un compres- seur commandé par le moteur à alimenter.
4. Appareil pour l'alimentation des moteurs thermiques suivant le procédé spécifié en 1 dans lequel la transformation du carburant liquide en un brouillard à particules microscopiques du type "aérosols" est obtenue, depuis une cuve à niveau constant, par l'effet de la force centrifuge engendrée par un bol entraîné en rotation à vitesse élevée par le moteur à alimenter.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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PROCESS FOR POWERING THERMAL ENGINES.
The supply of combustion engines, turbines, turbo-reactors, etc. is most commonly carried out at 1, 'present time by the well-known principle of carburetion, that is to say by a jet of fuel called up and sprayed by the current of air drawn into the engine. In other words, the fuel is sprayed using the vacuum created by the engine.
To say that this feed principle does not give satisfaction would be an exaggeration, because of its immense diffusion throughout the world, but nevertheless, it is recognized that the mixture obtained - does not present a good homogeneity, that the liquid fuel is imperfectly divided into droplets and that some of these droplets are too large for their combustion to be complete in the extremely short duration of the explosion. Part of the fuel is therefore misused and even some parts are not used at all.
It is in this spirit that we tried to focus on the direct injection of fuel in the liquid state, directly into the tops. of cylinders following the principle adopted in combustion engines of the type '! Diesel !! or "semi Diesel" operating with heavier fuels (fuel, gas oil, etc ...).
However, there has been a problem with the use of more refined fuels, such as automotive or aviation gasolines. to great difficulties for the actual production of the pumps making it possible to assume injections.
Some have also thought, by a somewhat mixed method, that is to say taking both carburetion and injection, to spray the liquid fuel by a jet of compressed air following the classic principle of sprayers.
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The spraying always remains imperfect and in fact only gives droplets of gasoline suspended in the combustion air.
The present invention is based on another method. - -
It consists in ensuring an extreme division of matter, much more extensive than has been done until now in the supply of heat engines, to benefit from the observation known that the extreme division of all matter promotes chemical reactions.
To this end, it consists of spraying the fuel, followed by a mechanical action of dividing the droplets obtained by the aforementioned initial spraying, these operations being carried out in such a way as to ensure the total transformation of the liquid fuel into a mist, the microscopic particles of which, of the order of 1 or not exceeding a few, have their physical properties transformed and in fact constitute a colloidal system in which the dispersed phase is the fuel and the crisp phase is the combustion air.
This micro-fog, which behaves like a gas, is very stable due to the fact that the extremely fine particles which constitute it are practically withdrawn from gravity; they have a high surface tension and are carried away by the slightest air current;
Taken from another point of view, this process consists in the new application to the supply of heat engines of the principle of aerosol formation and in the transformation of liquid fuel into aerosols.
It is known that aerosols, although most often obtained by spraying with pressurized air, require for their formation a very special spray which is in no way comparable to that given by an ordinary sprayer, because it is completed and completed by an additional mechanical division effect.
It is also known that aerosols can be obtained by other methods which are in no way excluded from the present disclosure.
The invention therefore aims, as a complement, at any erosol-producing system applied as an apparatus for ensuring, by itself or in combination with another system which may even already be known, the supply of a heat engine.
In the case where the aerosolization of the fuel is obtained by means of pressurized air, this pressurized air may constitute all or part of the quantity necessary for the supply of the engine.
As indicated above, these aerosols can be obtained by means other than compressed air, such as in particular by pressurizing the liquid fuel itself or by resorting either to a shock effect. - pushing on it, or by the action of centrifugal force.
This supply process which modifies the physical properties of the fuel by transforming it into a micro-mist puts this fuel in its optimum conditions of use and removes any unburnt material. For the same efficiency, therefore, considerable fuel savings are achieved, with very great flexibility of operation.
The equipment used can be of any suitable known type and be provided in the case of a polycylindrical explosion engine, to supply each cylinder individually or to supply several of them, with production of these aerosols either directly in the admission chapels, or in an intermediate pipe which may or may not form a reserve.
The invention will in any case be well understood by referring to the attached schematic drawing given only by way of indication.
In this drawing: - Figure 1 represents the whole of such an installation dars
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the case where the fuel aerosols are obtained by spraying with pressurized air; ,
Figure 2 shows, on a larger scale and in axial section., '' The detail of the aerosol apparatus itself;
Figure 3 shows another method of obtaining defeated aerosols, by the action of centrifugal force @ ..
According to Figure 1, with regard to ensuring the supply of a cylinder 1 of an internal combustion engine, there is a producer or generator device.
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aerosol generator A connected by pipe 2 to said cylinder 1 and by pipe to a source of compressed air coming from a compressor 4 driven by transmission from the shaft 6 of the engine.
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The aerosol generator A¯ is in communication with a tank .... I "constant level 2 which is associated with it and which is supplied with liquid fuel by a pipe 8.
An additional air intake 9 is connected to pipe 2, the passage section of which is adjustable, such as by screwing a cap 10.
As for the aerosol generator proper, it consists, as shown in FIG. 2, of a cover 12 under which a tank 13 is fixed. In this tank which is in communication with the constant level tank 2. plunges a tube 14 which ends in the nebulizer consisting of a chamber
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12 opening, on one side, into the reservoir 11 through the calibrated orifice 16 of a nose 17 and, on the other side, through an orifice 18 with a chamber 19 closed by a plug 20 and in communication, by a tube 22, with the line 3 for supplying pressurized air.
The operation of this set is as follows:
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The compressed air, following the path 2. 22, 19, 18, z and 16 causes, by a vacuum effect, the rise of the fuel liquid 23 in the plunger tube 14, and (thus the spraying of this fuel in the part upper tank 13. The fuel droplets resulting from this spraying are violently projected against the wall of said tank which thus forms a deflector and, by mechanical effect, bursts said droplets.
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te1et ss- and breaks them into particles so fine that they become nothing more than a mist formed from fuel aerosols suspended in the air.
This mixture is sucked in through line 2 and accesses the motor after having possibly mixed with additional air coming from outlet 9.
This additional air, instead of being sucked directly into the atmosphere, could be admitted into line 2 in the form of compressed air taken through line 24 from the flow rate of compressor 4 as shown in variant title in dotted lines in FIG. 1.
The aerosol generator A can also be based on the principle of centrifugal force as shown in figure '3.-'
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In this case, in a reservoir 25 in communication with a constant level vessel 26, the lower end of a tube 27 is immersed, the upper part of which ends in a stack of conical flanges 28, 28a, 28b ( three in the case of the drawing) with baffles 29 forming a deflector.
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This set?: 1. 28. 2 is integral with a shaft, ", 0, driven by a rapid rotational movement on itself from outside the tank
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g2, such as by an endless screw system II.
This shaft is guided at its upper part by a bearing 32. and, at the lower part, the tube rotates in a ring 32. carried by feet 33 integral with the bottom of said reservoir.
This reservoir comprises, at its upper part, orifices 38 opening out to the open air, and one / or more discharge orifices 34 (two in the case of the drawing) connecting to a single manifold 35. These orifices 34 are provided with baffles 36 forming a deflector.
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This aerosol generator operates as sut: the flanges or protective discs 28, 28a, 28b, integral with the tube 27, being driven by a rapid rotational movement, the tube 27 sucks the liquid fuel 23 contained in the tank 25 and this fuel, by the effect of the centrifugal force, spreads in a thin layer or film on the collets 28, 28a - from which it is violently projected at the periphery in fine droplets.
These strike the deflector 29. as well as the internal wall of the reservoir 2 and are transformed into microscopic particles (aerosols) which mix with the air sucked in through the orifices 38. the assembly being discharged through the ori - fices 34 and the collector 35,
To facilitate the suction of these aerosols at the same time as to further reduce the size of the particles, the shaft 30 may include, as shown in dotted lines, a propeller 37.
More generally, the invention is not limited to a specific device, but to any installation capable of supplying a thermal engine with fuel in the form of aerosols. CLAIMS.
1. Process for supplying heat engines, characterized in that a spraying of the fuel is followed by a mechanical action of dividing the droplets obtained by the above-mentioned initial spraying, these operations being carried out in such a way that they ensure the transformation. total liquid fuel in a mist, including midroscopic-particles, on the order of or not exceeding a few; have their transformed physical properties and in fact constitute a colloidal system in which the dispersed plase is the fuel and the dispersing phase is the combustion air.
2. New application to the supply of thermal motors of the principle of aerosol formation and transformation of liquid fuel into aerosols.
3. Apparatus for supplying heat engines followed the process specified in 1 in which the transformation of the liquid fuel into a mist with microscopic particles of the "aerosol" type is obtained by sucking said liquid fuel into a tank at constant level, by the effect of a depression created by a compressed air jet supplied by a compressor controlled by the motor to be supplied.
4. Apparatus for supplying heat engines according to the process specified in 1 in which the transformation of the liquid fuel into a mist with microscopic particles of the "aerosol" type is obtained, from a tank at constant level, by the effect of centrifugal force generated by a bowl driven in rotation at high speed by the motor to be supplied.
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