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On sait qu'en cas de besoin, on peut démarrer les machines mo- trices à combustion interne, par exemple les moteurs de véhicules automo- teurs, en introduisant et faisant brûler de la poudre dans le cylindre.
Il ne se produit ainsi qu'une très courte pointe de pression mettant es- sentiellement à profit l'énergie disponible, mais qui à cause de son ni- veau élevé est dangereuse et partant indésirable. C'est pourquoi on donne toujours la préférence aux procédés de démarrage de secours par l'air com- primé, une quantité suffisante de gaz sous pression assez élevée étant in- sufflée dans le cylindre pendant une durée suffisamment longue .
On connaît également des allumeurs à incandescence à allumage automatique par exemple pour le démarrage de moteurs Diesel, et composés d'un mélange de cellulose ou similaires et de produits chimiques contenant de l'oxygène et qui s'allument spontanément aux températures de compression qui prennent naissance dans le cylindre froid lorsqu'on fait tourner la ma- chine.
L'objet de la présente invention se différencie de ces dispo- sitifs connus par le fait qu'un support combustible produisant du gaz sous pression, par exemple une cartouche d'allumage en nitrocellulold, est prévu dans un petit réservoir fermé correspondant qui est en communication avec la chambre de travail du cylindre au moyen d'une soupape qui s'ouvre lorsque la pression du gaz produit dans le réservoir atteint une limite désirée et ne se referme ensuite qu'après que le gaz comprimé produit s'est écoulé dans le cylindre de travail.
Il se fait ainsi que la vitesse de combustion est petite au début, afin d'éviter des détonations et qu'elle n'augmente que lorsque s'élèvent la pression et la température du gaz et ce dans la mesure nécessaire au démarrage du moteur.
Lorsqu'on utilise des matériaux combustibles ne contenant pas d'oxygène, il faut à la confection des cartouches, disposer d'un support d' oxygène approprié par exemple de nitrate de potasse.
Le réservoir peut utilement présenter une ouverture, normalement fermée, pour permettre l'introduction d'une allumette allumée. Lorsque la cartouche est allumée, la combustion du ruban de celluloïd ne commence que lentement et s'accélère de plus en plus avec le développement de la chaleur et de la pression du gaz, si l'on prend soin que les gaz qui s'échauffent entourent régulièrement et de toutes parts la cartouche d'allumage.
Les cartouches d'allumage sont de préférence des petits rouleaux, c'est-à-dire des petits corps cylindriques obtenus par enroulement d'une bande de celluloïd et que l'on déforme avant leur introduction dans le réservoir pour en faire un cône.
Cette forme de la cartouche permet une vitesse de combustion facilement contrôlable et réglable, que l'on peut d'ailleurs réduire lors de l'emploi de cartouches en produits explosifs par l'ajoute facile de matériaux appropriés par exemple de liants ou dissolvants ou similaires. Par un choix judicieux de la pression d'ouverture de la soupape du réservoir on a la possibilité d'emmagasiner la chaleur et les gaz développés par la combustion de la cartouche, aussi'longtemps que nécessaire pour que toute la masse de la cartouche soit échauffée à tel point que la combustion subséquente se produise partout simultanément et tellement rapide, que les gaz chauds sous pression produits n'ont pas le temps de se refroidir et peuvent être utilisés de la manière propre à l'invention pour démarrer le moteur.
La vitesse de combustion et partant le développement de gaz sous pression peuvent donc être réglés dans une très large mesure par le choix approprié d'une part de la pression d'ouverture de la soupape, d'autre part des dimensions et de la surface périphérique de la cartouche.
Les soupapes de sûreté usuelles ne conviennent pas en l'espèce parce que tout en s'ouvrant lors du dépassement d'une pression déterminée,
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elle se referment immédiatement lorsque celle-ci retombe en dessous de cette limiter on ne disposerait donc pour le démarrage que de la pression du gaz située au-dessus de la pression d'ouverture de la soupape et ne pourrait utiliser également les gaz qui restent dans le réservoir de pression. La soupape ne doit donc se refermer que sous une pression beaucoup plus réduite pour que la presque totalité des gaz produits puisse être mise à profit pour le processus de démarrage.
Ceci peut être obtenu par exemple par le fait qu'on réalise la soupape et sa tige sous la forme d'un piston étagé, afin qu'après l'ouverture de la soupape, la pression des gaz produits agisse sur les deux faces de piston et que la soupape ne se referme qu'après que la pression dans le réservoir est retombée assez bas pour que le ressort de la soupape, qui d'ailleurs lors du service normal de la machine maintient la soupape fermée à l'encontre de la pression de combustion du moteur, puisse vaincre la somme des pressions qui agissent sur les deux faces du piston prévues sur l'axe de la soupape.
Le dessin représente à titre d'exemple, une forme de réalisation de l'invention. La figure 1 montre le dispositif en coupe et la figure 2 une variante du système de fermeture du réservoir.
Le réservoir 2. présente près de son extrémité, un logement de soupape 10, grâce auquel il est fixé sur le cylindre du moteur. La soupape comporte un cône de soupape 1, dont la tige 2. se grossit sous la forme d'un piston étagé mis en charge par un ressort 2. maintenant la soupape en position de fermeture, à l'encontre de la pression de combustion dans le cylindre de travail. La tige de soupape 3 ayant une section plus grande que le cône 1, la soupape ne s'ouvre que lorsque la pression des gaz produits dans le réservoir % qui agit sur la section de l'axe déduction faite de la section du cône, est plus grande que la poussée du ressort 2.
La section du canal 4 conduisant au cylindre de travail,qui doit être aussi court que possible, n'étant pas plus grande ou à peine plus gran- de que celle du cône de la soupape 1, la pression des gaz qui affluent par ce canal ± agit également sur la tige de soupape 3. et notamment sur toute la section transversale disponible de la soupape. La tige 3. se déplace beaucoup plus loin du siège de la soupape que s'il s'agissait d'une soupape de rappel normale. Il faut même prendre des pr écautions pour que l'ouverture de la soupape ne devienne pas trop grande, sinon les spires du ressort pourraient frapper l'une sur l'autre.
A cette fin la soupape est munie d'un 11miteur de course de sa tige, sous la forme d'une butée 5 prévue sur l'arbre .1 et qui vient appuyer contre la douille du ressort empêchant la tige de se mouvoir au delà
Dans le réservoir 9. se trouve la cartouche 14 composée d'une banderolle de celluloïd disposée dans une douille 18 formée également par une bande de celluloïd et qui est étirée coniquement à la manière d'un attrapemouches. On atteint ainsi cet objectif que la surface périphérique de la cartouche tapisse autant que possible de tous côtés et uniformément le creux du réservoir 9.
La cartouche d'allumage 14, 18 est fixé sur une tête 12 qui ferme la capacité 9. vers le haut et est pourvue d'un forage 12a obturable par un boisseau à une voie 7.. qui, à l'encontre d'un ressort 16, peut être tourné jusqu'au contact de la butée le forage 12a de la tête étant alors obturé par le boisseau 7. La figure 2 montre une autre forme de réalisation dans laquelle le boisseau 7. est remplacé par un tiroir 11 qui, à l'encontre d'un ressort 13, peut être enfoncé dans la tête 12 de manière que son forage corresponde avec celui (12a) de la tête 12.
Dans cette position ou dans celle représentée à la figure 1, on peut jeter une allumette enflammée dans le forage longitudinal 12a, afin qu' elle parvienne dans le creux intérieur 15 de la cartouche d'allumage 14.
Après introduction de l'allumette, le boisseau 7 respectivement le tiroir 11 sont fermés. L'allumette incandescente enflamme l'extrémité supérieure de
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la cartouche 14 de sorte que le développement de gaz est amorcé. Les gaz développés entourant dès lors de toutes parts et uniformément la cartouche d'allumage, leur température et leur pression augmentent de manière extra- ordinairement rapide, la pression du ressort de la soupape étant rapidement dépassée, de sorte que les gaz pénètrent presque complètement dans le cy- lindre de travail et appuient avec toute leur pression sur le piston.
Si on veut maintenir le dispositif de démarrage en position prête au fonctionnement, même pendant la marche du moteur, il faut le munir d' avance d'une cartouche d'allumage 14, qui peut 4tre immédiatement mise en service en cas d'arrêt brusque de la machine, il est recommandable alors de maintenir ouvert normalement l'éclusage 7 respectivement 11. Sinon, par exemple en cas d'inétanchéité de la soupape automatique, il pourrait se produire un allumage intempestif de la cartouche et les gaz de démarrage qui se développeraient ainsi pourraient pénétrer dans le cylindre au moment précis où y règne la plus haute pression. Les deux pressions pourraient ainsi s'ajouter, ce qu'il faut éviter.
Mais lorsque l'écluse de fermeture est ouverte il n'y a plus le moindre danger puisque dans le cas envisagé les gaz s'échapperaient simplement vers l'extérieur. Dans ce cas donc les ressorts 16, respectivement 13. maintiennent toujours en postion d'ouverture le boisseau % respectivement le tiroir 11, de sorte que l'ouverture 12a de la tète est toujours ouverte et ne sera refermé manuellement qu'au moment du démarrage.
REVENDIGATIONS
1. Dispositif de démarrage pour machines motrices à combustion interne comportant une cartouche d'allumage inflammable de l'extérieur caractérisé par le fait qu'un corps combustible producteur de gaz sous pression et qui contient de l'oxygène, par exemple une cartouche d'allumage 14 en nitrocelluloid, est prévu dans un réservoir fermé (9), en communication avec le cylindre moteur par une soupape (1, 3) qui ne s'ouvre que pour une pression prédéterminée des gaz produits dans le réservoir (9) et ne se referme ensuite qu'après que la presque totalité des gaz produits s'est écoulée dans le cylindre moteur.
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It is known that, if necessary, it is possible to start internal combustion engine machines, for example the engines of motor vehicles, by introducing and burning powder in the cylinder.
There is thus only a very short burst of pressure, which essentially uses the available energy, but which, because of its high level, is dangerous and therefore undesirable. Therefore, preference is always given to emergency starting methods using compressed air, a sufficient quantity of sufficiently high pressure gas being blown into the cylinder for a sufficiently long period of time.
Incandescent lighters with automatic ignition are also known, for example for starting diesel engines, and composed of a mixture of cellulose or the like and chemicals containing oxygen and which ignite spontaneously at the compression temperatures which take up. birth in the cold cylinder when the machine is turned.
The object of the present invention differs from these known devices by the fact that a combustible medium producing gas under pressure, for example a nitrocellulold ignition cartridge, is provided in a corresponding small closed tank which is in. communication with the working chamber of the cylinder by means of a valve which opens when the pressure of the gas produced in the tank reaches a desired limit and then closes again only after the compressed gas produced has flowed into the working cylinder.
This is how the combustion speed is low at the start, in order to avoid detonations and that it only increases when the pressure and temperature of the gas rise, and this to the extent necessary for starting the engine.
When using combustible materials which do not contain oxygen, the cartridges must be made with a suitable oxygen carrier, for example potassium nitrate.
The reservoir may usefully have an opening, normally closed, to allow the introduction of a lighted match. When the cartridge is ignited, the combustion of the celluloid tape begins only slowly and accelerates more and more with the development of the heat and pressure of the gas, taking care that the gases that heat up surround the ignition cartridge regularly and on all sides.
The ignition cartridges are preferably small rollers, that is to say small cylindrical bodies obtained by winding a strip of celluloid and which is deformed before their introduction into the reservoir to make a cone.
This shape of the cartridge allows an easily controllable and adjustable rate of combustion, which can moreover be reduced when using cartridges in explosive products by the easy addition of suitable materials, for example binders or solvents or the like. . By a judicious choice of the opening pressure of the valve of the reservoir it is possible to store the heat and the gases developed by the combustion of the cartridge, as long as necessary for the whole mass of the cartridge to be heated. so much so that the subsequent combustion occurs everywhere simultaneously and so rapidly that the hot pressurized gases produced do not have time to cool down and can be used in the manner proper to the invention to start the engine.
The combustion rate and hence the development of gas under pressure can therefore be regulated to a very large extent by the appropriate choice on the one hand of the opening pressure of the valve, on the other hand of the dimensions and of the peripheral surface. of the cartridge.
The usual safety valves are not suitable in this case because, while opening when a determined pressure is exceeded,
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they close immediately when the latter falls below this limit, so only the gas pressure located above the opening pressure of the valve would be available for starting and could not also use the gases which remain in the valve. the pressure tank. The valve therefore only has to close again under a much lower pressure so that almost all of the gases produced can be utilized for the start-up process.
This can be obtained, for example, by the fact that the valve and its rod are made in the form of a stepped piston, so that after opening the valve, the pressure of the gases produced acts on the two piston faces. and that the valve does not close until after the pressure in the tank has fallen low enough for the valve spring, which moreover during normal machine service keeps the valve closed against the pressure combustion engine, can overcome the sum of the pressures acting on the two faces of the piston provided on the valve axis.
The drawing shows, by way of example, an embodiment of the invention. Figure 1 shows the device in section and Figure 2 a variant of the tank closure system.
The reservoir 2 has, near its end, a valve housing 10, thanks to which it is fixed to the engine cylinder. The valve comprises a valve cone 1, the stem of which 2. expands in the form of a stepped piston loaded by a spring 2. maintaining the valve in the closed position, against the combustion pressure in the valve. the working cylinder. The valve stem 3 having a section larger than the cone 1, the valve opens only when the pressure of the gases produced in the reservoir% which acts on the section of the axis minus the section of the cone is greater than the thrust of the spring 2.
The section of channel 4 leading to the working cylinder, which should be as short as possible, not being larger or only slightly larger than that of the cone of valve 1, the pressure of the gases flowing through this channel ± also acts on the valve stem 3. and in particular on the entire available cross section of the valve. The stem moves 3. much further from the valve seat than if it were a normal return valve. It is even necessary to take precautions so that the opening of the valve does not become too large, otherwise the coils of the spring could strike one on the other.
To this end, the valve is provided with a stroke monitor of its rod, in the form of a stop 5 provided on the shaft .1 and which comes to bear against the spring sleeve preventing the rod from moving beyond.
In the reservoir 9 is the cartridge 14 composed of a celluloid band placed in a sleeve 18 also formed by a celluloid band and which is stretched conically in the manner of a flycatcher. This objective is thus achieved that the peripheral surface of the cartridge lines as much as possible on all sides and uniformly the hollow of the reservoir 9.
The ignition cartridge 14, 18 is fixed on a head 12 which closes the capacity 9. upwards and is provided with a bore 12a which can be closed off by a one-way plug 7 .. which, against a spring 16, can be rotated until contact with the stop, the borehole 12a of the head then being closed by the plug 7. FIG. 2 shows another embodiment in which the plug 7. is replaced by a slide 11 which, against a spring 13, can be pressed into the head 12 so that its drilling corresponds with that (12a) of the head 12.
In this position or in that shown in Figure 1, a burning match can be thrown into the longitudinal bore 12a, so that it reaches the interior recess 15 of the ignition cartridge 14.
After introduction of the match, the plug 7 respectively the drawer 11 are closed. The glowing match ignites the upper end of
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cartridge 14 so that gas development is initiated. As the developed gases therefore surround the ignition cartridge on all sides and uniformly, their temperature and pressure increase extraordinarily rapidly, the pressure of the valve spring being quickly exceeded, so that the gases almost completely penetrate into it. the working cylinder and apply full pressure on the piston.
If the starting device is to be kept in the position ready for operation, even while the engine is running, it must be provided in advance with an ignition cartridge 14, which can be put into service immediately in the event of a sudden stop. of the machine, it is then advisable to keep lockage 7 or 11 normally open. Otherwise, for example in the event of the automatic valve leaking, the cartridge could accidentally ignite and the starter gases could occur. would thus be able to enter the cylinder at the precise moment when the highest pressure prevails. The two pressures could thus be added, which must be avoided.
But when the closing lock is open there is no longer the slightest danger since in the case considered the gases would simply escape to the outside. In this case, therefore, the springs 16, respectively 13. always maintain the valve% respectively the drawer 11 in the opening position, so that the opening 12a of the head is always open and will not be closed manually until the start-up. .
CLAIMS
1. Starting device for internal combustion engines comprising an ignition cartridge flammable from the outside characterized by the fact that a combustible body producing gas under pressure and which contains oxygen, for example a cartridge of ignition 14 in nitrocelluloid, is provided in a closed tank (9), in communication with the engine cylinder by a valve (1, 3) which opens only for a predetermined pressure of the gases produced in the tank (9) and does not then closes again only after almost all of the gas produced has flowed into the engine cylinder.