CH113802A - Internal combustion engine for injected liquid hydrocarbons, without the aid of atomizing air, into the air heated by high compression. - Google Patents

Internal combustion engine for injected liquid hydrocarbons, without the aid of atomizing air, into the air heated by high compression.

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CH113802A
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Inventor
Rene Lahaussois
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Rene Lahaussois
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Description

  

  Moteur à combustion interne pour     hydrocarbures    liquides injectés, sans le secours d'air  de pulvérisation, dans l'air     réchauffé    par une haute compression.    La. présente. invention est relative à la  classe des moteurs à combustion interne pour  hydrocarbures liquides dans lesquels ces hy  drocarbures sont injectés sans le secours d'air  de pulvérisation et ce dans<B>là</B> chambre de  combustion dont l'air est devenu chaud par  sa haute compression.

   Le moteur à combus  tion interne qui fait l'objet de cette invention  comporte une pompe de gavage en air de  combustion pour le cylindre moteur, permet  tant de donner à la chambre de combustion  de celui-ci une capacité plus grande que clans  un moteur ordinaire, un     injecteur-pulvérisa-          teur    mécanique, associé au cylindre moteur  et dont la partie d'injection est disposée pour  être     alternativement    traversée par un hydro  carbure liquide et par de l'eau pour réaliser  la combustion en présence d'eau et maintenir  en même temps la propreté constante de l'in  jecteur-pulvérisateur_ et des moyens pour  maintenir le combustible liquide et l'eau à in  jecter constamment     sous    une très haute pres  sion élastique.

      Le dessin annexé .représente, à titre  d'exemple, plusieurs formes d'exécution de  l'objet de l'invention.  



  Les     fig.    1 et 2, qui sont toutes deux  simplement schématiques, montrent, respec  tivement en coupe     axiale    verticale transver  sale à l'axe de     son;    vilebrequin et en     coupe     axiale     verticale    suivant ledit axe, un moteur  Diesel     monocylindrique,        vertical    et à deux  temps, établi suivant l'invention;

    Les     fig.    3 et 4, qui, elles, ne sont plus  schématiques, de même que les suivantes  montrent, de manière semblable aux deux  précédentes (la seconde     correspondant    à. la  coupe suivant 3-3     fig.    6). un moteur de  même espèce que celui que les     fig.    1 et     22    ne  montrent que schématiquement;  Les     fig.    5, 6 et 7, qui sont à plus grande  échelle de même que les suivantes, montrent,  respectivement en vue de face, en vue moitié  en plan et moitié en coupe horizontale sui  vant 6---6     fig.    5 et en vue par en     clessouF#,     la culasse     dudit    moteur;

        La     fig.    8 montre, cri coupe suivant 8-8       fïg.    4, la pompe de gavage en air     dudit        inu-          teur;     La     fig.    9 en montre, en coupe suivant  9-10     fig.    3, un arbre à cames de ce moteur.

    Les fi-. 10, 11 et 12 en montrent,     respee-          tivement    en coupe suivant 9-10     fig..    3, cri  coupe suivant 11-1l     fig.    10 et 1.2 et en  coupe suivant 12-12,     fig.    11, 1111 système de  pompes d'alimentation en liquides,    Les     fig.    13 et     1.1.    enfin, montrent, l'une,  le tracé de l'un des organes du moteur des  fil-. 3 et     .l,    l'autre le tracé des     cames    de son       arbre    à cames.  



  Les moteurs représentés sur le dessin  fonctionnent en deux temps. Ils comportent  des moyens pour fournir a.11 moteur alterna  tivement du combustible liquide et de l'eau  servant de réfrigérant.  



  Sur les     fig.    1 et 2, a b     c   <I>et</I>     d        désignent.     respectivement, un     cylindre    moteur vertical,  un piston moteur, un vilebrequin et un vo  lant.     agencés    pour laisser, au point mort haut  du piston, une chambre de     combustion    plus  ,grande qu'il n'est d'usage dans les moteur  Diesel ordinaires. La forme de la, chambre  de combustion est,     de    préférence, adaptée -à       l,î    forme du brouillard que     projette        l'in,jec-          teur-pulvérisateur    mécanique utilisé.  



  Ce moteur comporte, à côté du cylindre  moteur n, une pompe de gavage en air per  mettant a.11 piston moteur b de commencer sa  course de     compression    en agissant sur de  l'air déjà partiellement comprimé. Sur la.  fin-. 2, on voit un coude supplémentaire du       vilebrequin    agissant par une bielle sur un  piston     t'        coulissant        dans    le     cylindre   <I>t</I> de la  pompe de gavage. dont la, soupape d'admis  sion     t4    est placée dans ledit     piston.   <I>t'.</I> La.

         soupape    de     transvasement    t\, s'ouvrant vers       1n    cylindre moteur a,     est    montrée sur la,     fig.    2  comme soupape commandée par une tige     r    et  ce à. partir d'une came     rota:tic-e        u.    placée sur  un     arbre    1     (fig.    2)     tourillonné    an sommet du       eviindre    et entraîné par un arbre de trans  mission approprié 1'.

   L'air de gavage entre  dans le cylindre a par des lumières     n      pla  cées plus près de la chambre de combustion    que les     lumières        d'échappement        (c     qui     don-          nent    dans la. buse d'échappement a'.     Avec     cette     disposition    la surcompression     préalable     peut s'établir     correctement.     



       L'injecteur-pulv        érisateur        rnécaniquf,    com  prend une pièce     femelle    f à surface     interne          conique,    à pointe tournée vers le piston mo  teur, ci; une pièce mâle f remplissant exac  tement ladite pièce femelle et. dans la sur  face     ext;        rrie    de ladite     pièce    mâle il existe  une rainure ou gorge hélicoïdale g fermée  vers le dehors et aboutissant dans la. cham  bre de combustion. Le combustible liquide  sous     pression    est. amené par un     earial    à un  certain point de la gorge g.

   Un peu plus  loin de la     terminaison    libre de ladite gorge,  donc en amont. débouche un     canal    d'eau.  L'arrivée de l'un et l'autre liquide est com  mandée par des aiguilles le' et k\     (fig.    1),  elles-mêmes     commandées    par des nez     ii'    et     ir\     prévus sur la surface de deux corps     dr@        cames          cylindriques        m'    et     in'.     



  Les     deux    liquides à. injecter sent      < @ons-          tamment    maintenus     sous    une très haute pres  sion élastique. La:     fig.    1. montre,     comme          exemple    schématique. deux     bouteille;

          Ii.'    et       h.=    comprenant un coussin de gaz     agissant.     comme     ressort,    l'origine des tuyaux     .j'   <I>et</I>     j\     allant vers le     moteur    étant placée au-dessous  de ce     ccussin.        ('f5    bouteilles sont alimentées,  l'une par     de        l'eau,    l'autre par le liquide com  bustible, au     moyen    de pompes à piston, aspi  rantes et     foulantes,

      de disposition telle     due     leur débit diminue automatiquement dès due  la.     résistance    opposée à leur piston     dépasse     une     certain(-    force, ce qui équivaut     a.11        main-          tien    d'une     pression    constante dans les     doux     bouteilles<I>la'</I> et M.  



  Sur la fit,,,. 1, les deux pompes à liquide  utilisées sont     identiques,    la pompe     gra.uche     seule sera décrite     dans    ce qui, suit. La pompe  comporte un cylindre q' dans lequel     coulisse     un plongeur     q",    qu'un     ressort        q2'        pous-          constamment    vers le dehors pour lui faire ac  complir sa     course    d'aspiration.

   L'intérieur       dudit        cylindre        q'    possède dans une chapelle  latérale     tc'    une soupape d'aspiration     iv"    et      une soupape de refoulement     w"    s'ouvrant  vers la bouteille h'. Le     débit,de    la, pompe est  assuré :comme suit: Un levier oscillant  pousse le plongeur     q\        penchait    sa course de  refoulement. Ce levier     r',    oscillant autour  d'un pivot, est     commandé    par un excentrique  s' calé sur l'arbre de commande s".

   Un res  sort convenablement taré s' est placé sur la,  tige     s12    de la bielle de l'excentrique s' et l'ex  trémité     dudit    levier     r'    est entraînée par une  douille     r"    susceptible de glisser sur la tige       s12    et ce au moment, où la. résistance opposée  par le plongeur q" est assez forte pour que  le ressort     s'3    se     comprime    et diminue, voire       supprime,    ainsi là ,course dudit plongeur.  



  Les quantités de liquide injectées (eau et  combustible) sont réglées par un régulateur  représenté -en     fig.    2 sous la forme d'un régu  lateur centrifuge p susceptible de déplacer       amalement    les cames     d'injection        nyt'    et     mt2     dont les nez sont de nature à déterminer des  durées d'injection variables pour chaque posi  tion axiale des cames. De préférence, on s'ar  range pour que l'aiguille pour l'eau 7e' s'ou  vre un peu avant la     fermeture    de l'aiguille  pour le combustible k 1, -de façon à     entretenir     une coulée continue de liquide à, travers l'in  jecteur-pulvérisateur.  



  Le moteur représenté sur les     fig.    3 à 14  ne se distingue de celui représenté sur les       fig,        1.    et 2 que par des détails qu'il suffira  d'indiquer sommairement, d'autant plus qu'il  y a correspondance entre les lettres de réfé  rence utilisées. La     description    qui suit se  rapporte aux     fig.    3 à 14.  



  La chambre de combustion est conique et  son angle de     conicité        correspond    à celui du  cône de     l'injecteur-pulvérisateur        (fig.    3 et 4).  le sommet de son cône étant opposé à celui  de     l'injecteur-pulvérisateur;    elle offre ainsi  une forme de volume qui sera bien remplie  par le brouillard sortant de     l'injecteur-pul-          vérisateur.     



  Une pompe de gavage en air de combus  tion alimente le cylindre moteur par sa cu  lasse     et    ce au moyen d'une soupape     comman-          dée        t2        (fig.    4) dont le siège     ct          constitue    la  lumière de gavage pour l'entrée de l'air de    gavage,     t3    étant le tuyau de transvasement  reliant ladite soupape     t2    à la soupape de re  foulement de la pompe de gavage.

   (La.     fig.        î     montre tout     particulièrement    la lumière de  gavage     ct      et le tuyau de transvasement     t'.)     Le cylindre t de la pompe de gavage -et son  piston t' sont bien visibles sur la     fig.    4. La  soupape     d'aspiration    de la pompe -de gavage,  désignée par     t4        est    commandée; elle est mon  trée sur la     fig.    8.

   La même figure montre la  soupape de refoulement     t2     qui est automa  tique et s'ouvre     dans:    le tuyau de transvase  ment     t3.       Des deux     aiguilles    qui commandent     l'é-          -coulement    du     combustible    et de l'eau sous  pression dans     l'inj.ecteur-pulvéiisateur,    on ne  peut avoir sur la     fig.    3 qu'une seule aiguille,  celle du combustible, désignée par 7c'. Elle  est     logée        -clans    une     -cavité    il.

   L'autre aiguille,  celle pour l'eau, est logée parallèlement à la  première, clans une autre cavité cylindrique       i2.    On voit ces deux cavités<I>i' et</I>     i2    sur les       fig.    5 et 6.  



  La commande des deux aiguilles paral  lèles s'effectue à     partir    d'un arbre de com  mande situé dans le haut du carter ainsi que  le montre nettement la     fig.    3, où la tige o'  commande l'aiguille k'. La     fig.    9 montre la  disposition de la, commande qui comprend un  arbre rotatif 1, qui entraîne les quatre cames       suivantes:    la came     nt    actionne. par la tige<I>v,</I>  la. soupape de gavage     t2    placée dans la. paroi  de la     chambre    de combustion.

   La came     t6     actionne, par la     tige        t5,    la. soupape d'aspira  tion     t'    de la. pompe de gavage. Les deux  aiguilles<I>k'</I> et     k2    sont actionnées par des       tiges   <I>o'</I>     et        o2,        elles-mêmes    actionnées par les  nez     n'    et     n2    que porte une douille montée à  clavette longue,

       cette    douille étant coulissa  ble sur l'arbre     b    et portant les deux .corps de  came cylindrique     7n'    et     mat,    le régulateur dé  plaçant cette douille     axialement    pour modi  fier l'action des nez.     7t1    et     rte    dont la,     construc-          tioü    est indiquée sommairement par la     fig.     14.     Cette    figure permet de saisir que l'injec  tion d'eau (nez     n2)    suit toujours     i;

  ,mmédiate-          ment    l'injection du     combustible    (nez     n')    on      même     commence    un peu avant la. fin de l'in  jection du combustible. La. fi,. 13 montre  la surface (développée en plan) de la, pièce  mâle j' de     l'injecteur-ptilvérisateur,    sur la  quelle on voit     bien,    que l'entrée de     l'eau,dans     la gorge g (orifice     g2)    est située plus loin  de la sortie de cette gorge g (plus en amont)       que    l'entrée du     combustible    (orifice     g')

  .     (les orifices g' et     g2    sont, en outre, bien vi  sibles sur la,     fïig.    G qui indique l'amenée tan  gentielle des liquide.  



  Les     pompes    d'alimentation pour l'eau et  pour le combustible sous pression sont com  mandées par     un    arbre désigné par     #"--s2'    et  visible par exemple sur la fi-. 11. Cet arbre       #"-   <B>3</B>21  est entraîné par une roue libre (par       des    cliquets) au moyen d'une roue pour vis       sans    fin. La     fig.    10 montre ces     cliquets    et  la roue à rochet y sur laquelle ils agissent.

    L'arbre     s"-s2'    porte deux excentriques ou       (cames    s' et     s2        (fig.    11) pour agir sur des  poussoirs     r"    et     r'    qui sont,     destinés    à action  ner les plongeurs .des     pompes.    La pompe pour  le     combustible    (qui est identique à la pompe  pour l'eau) est représentée sur la     fig.    12. On  remarque l'excentrique s', le poussoir ri' qui  agit sur un levier oscillant     )-';    ce dernier  pousse le plongeur q".

   Le réglage .du     débit     est obtenu du fait que le point d'appui du le  vier oscillant     r'    est arrangé pour pouvoir cé  der dès que la pression requise sur le plon  geur est atteinte. A cet effet, le point de  pivotement central dudit levier     r'    se trouve  sur une tige     coulissable    et soumise. à l'in  fluence d'un ressort taré s\ d'une façon que  cette tige peut céder et par là diminuer, voire  supprimer, la course du plongeur g". Le  fonctionnement du dispositif correspond à ce  lui du dispositif des     fig.    1. et 2, seuls les  moyens utilisés diffèrent.

   Un encliquetage  (roue à rochet y,     fig.    11 et 10) est prévu  pour que l'on puisse agir à la main sur les  pompes pendant que le moteur est à l'arrêt.  II suffit d'appliquer une     manivelle    à main  sur l'extrémité libre carrée (g', fi-.<B>11)</B> de  l'arbre commandant les pompes.  



  Quant ait     régulateur,    il peut être quel  conque,     pourvu    qu'il déplace     axialement    la    douille     ria'-r)t,2        (fig.    9). La,     fig.    3 montre  un levier à main     p)         susceptible        (l'effeetuci-          ce    déplacement     axial;    mais la douille  pourrait tout aussi bien être- déplacée par un       régulateur    automatique.  



  Si clans les moteurs décrits, on     elioisit    cor  rectement les calages     respectifs    des diverses  parties actives     (choc    que pourra     toujours     réaliser, on ne peut. plus     aiséniciit,    tout     bommu     de     l'art),    le fonctionnement aura lieu comme  suit, étant     supposé    qu'il a été lancé (auquel  effet on pourra. avoir recours à     toutes    dis  positions     appropriée;

  )    et qu'on     l'examine    au  moment. où, son     piston    b étant arrivé à     bas     (le course, ce piton remonte.  



       Aussitôt    le., lumières     d'échappement   <I>ri'</I>  obturées     par    le.     piston        1),    la soupape de     ga-          vage    12 est     tiinené(1         <  < .    se lever et il est ainsi       introduit        dan:

      le     cylindre    (par la pompe 1)       la.    quantité     (l'air        voulu(,    pour que, quand     l(#     piston b     arrive    aux     environs    de sa fin     (le     course     supéri(=ur(-,    la     (@oinpression        volumétri-          que    de cette même quantité d'air soit suffi  sante pour permettre     l'auto-inflammation    du  mélange qu'on va     constituer    avec     (:11e.     



  Le piston allant arriver à sa dite fin     de     course     supérieure,    il est donné lieu     ii        l'injec-          tion        cl'hydrocai'1)iir(-.        et,    la     compression    deve  nant de plus en plus     forte.    le mélange ob  tenu est amené à s'enflammer et. à brûler,  cela tandis que l'injection     d'hydrocarbur(@          continue.     



  Puis,     siiôl-    que     l'injection        d'hydrocarbure     est     terminée,    ou     pendant    qu'elle se termine.  il se     produit    l'injection d'eau     ay        a.nt    les ef  fets suivants:

         D'une        pari.    élimination totale de     dedans     l'injecteur de     toute    trace     d'"hydrocarbure,     donc     suppresio)i        dit    risque que de     semblables          traces    se transforment     simplement    en ma  tières     charbonneuses    et. que celles-ci     n5ob-          turent    ledit     injecteur;        d'autre    part,     combus-          l;

  ion    de la     sorte        r1'éinulsion        constiuée        par    la  petite quantité     d'hydrocarbure    qui était res  tée dans l'injecteur et les     première:        partie     de l'eau injectée et     a@-:int    servi à l'éliminer.

    donc prolongation     (l(@    la durée de la combus-           tion;    et, d'autre     part    encore, transformation  de la quantité d'eau injectée en supplément       auxdites    premières parties de cette eau en de  la vapeur d'eau, donc, d'un côté, et vu les       frigories    produites par la     vaporisation    de       cette    dernière quantité d'eau, possibilité con  férée, aux parties du     combustible    utilisé qui  n'avaient pas encore brûlé, clé brûler inté  gralement et ce sans qu'il en résulte une élé  vation de température exagérée, et, de l'autre  côté,

   et vu le fait     de    la     tendance    de ladite       vapeur    d'eau à se maintenir au-dessus des  gaz     brûlés,    possibilité conférée à. ces der  niers clé s'échapper ensuite dans de meilleures  conditions, le tout ayant lieu pendant que le  piston se trouve chassé vers le Bade sa  course.  



  Enfin, et lorsque le piston est, redescendu  assez 'bas pour     démasquer    les lumières<B>d,</B> il  y a, échappement par     celles-ci    et. ce de la ma  jeure partie, sinon de la totalité, des gaz       hrîilés    que refoule en quelque sorte la vapeur       d'eau.    Le,     piston    remonte après cela. et. le jeu  d'opérations se reproduit comme     pr6cédem-          meut.     



  Il est avantageux d'avoir recours, en plus  (les     dispositions        susindiquées,    à des disposi  tions supplémentaires, telles que celles que  voici.  



  Choix pour le serpentin de la gorge. de       l'injecteur-pulvérisateur    conique d'une courbe  hélicoïdale soit à pas     -constant,    soit à pas! pro  gressif,     l'augmentation    de cc pas pouvant  être régulière ou non.  



       Etablissement    tel, des cames     -na'    et     ïïe,     que leurs     parties    actives ou nez W<I>et</I>     w    que  montrent les fi-.     \?    et. 14 soient déplacées de  concert selon leur axe, les durées d'ouverture  des deux aiguilles<I>fie'</I> et     k=    restent toujours       proportionnelles    et puissent elles-mêmes être  modifiées à volonté.  



  Utilisation, comme eau pour l'injection  d'eau, d'eau distillée, cela de manière à sup  primer tout risque de     transformation    d'im  puretés de ladite eau en matières susceptibles  d'obturer l'injecteur,     cette    eau distillée pou  vant être obtenue, avantageusement, en em  pruntant, au moteur,     et    en particulier à son    échappement, la chaleur nécessaire à sa distil  lation.  



  Emploi, en plus de l'hydrocarbure pour  l'alimentation normale, d'un     hydrocarbure          phis    facilement inflammable que celui-ci.  qui pourra être introduit dans le     cylindre     moteur par- le même injecteur pulvérisateur,  au moyen d'une gorge     supplémentaire    de ce  lui-ci, ou par un injecteur séparé.



  Internal combustion engine for injected liquid hydrocarbons, without the aid of atomizing air, into the air heated by high compression. The current. invention relates to the class of internal combustion engines for liquid hydrocarbons in which these hydrocarbons are injected without the aid of atomizing air and this in <B> there </B> combustion chamber whose air has become hot by its high compression.

   The internal combustion engine which is the object of this invention has a combustion air booster pump for the engine cylinder, so that the combustion chamber thereof can be given a larger capacity than in an ordinary engine. , a mechanical injector-sprayer, associated with the engine cylinder and the injection part of which is arranged to be crossed alternately by a liquid hydrocarbon and by water to carry out combustion in the presence of water and maintain at the same time the constant cleanliness of the injector-sprayer_ and the means for maintaining the liquid fuel and the water to be injected constantly under a very high elastic pressure.

      The appended drawing represents, by way of example, several embodiments of the object of the invention.



  Figs. 1 and 2, which are both simply diagrammatic, show, respectively in vertical axial section transverse to the sound axis; crankshaft and in vertical axial section along said axis, a single-cylinder, vertical and two-stroke diesel engine, established according to the invention;

    Figs. 3 and 4, which, for their part, are no longer schematic, just as the following show, in a manner similar to the previous two (the second corresponding to the section according to 3-3 fig. 6). an engine of the same kind as that shown in FIGS. 1 and 22 show only schematically; Figs. 5, 6 and 7, which are on a larger scale as well as the following ones, show, respectively in front view, in half plan view and half in horizontal section following 6 --- 6 fig. 5 and in keyhole view, the cylinder head of said engine;

        Fig. 8 shows, next cut cry 8-8 fig. 4, the air booster pump of said injector; Fig. 9 shown, in section along 9-10 fig. 3, a camshaft of this engine.

    The fi-. 10, 11 and 12 show it, respectively in section according to 9-10 fig. 3, cry section according to 11-1l fig. 10 and 1.2 and in section along 12-12, fig. 11, 1111 liquid supply pump system, Figs. 13 and 1.1. finally, show, one, the outline of one of the organs of the motor of the threads. 3 and .l, the other the outline of the cams of its camshaft.



  The engines shown in the drawing operate in two stages. They include means for supplying the engine alternately with liquid fuel and water serving as coolant.



  In fig. 1 and 2, a b c <I> and </I> d denote. respectively, a vertical engine cylinder, an engine piston, a crankshaft and a flywheel. arranged to leave, at the top dead center of the piston, a larger combustion chamber than is customary in ordinary diesel engines. The shape of the combustion chamber is preferably adapted to the shape of the mist projected by the mechanical spray nozzle employed.



  This engine comprises, next to the engine cylinder n, an air booster pump allowing a.11 engine piston b to start its compression stroke by acting on the already partially compressed air. On the. end-. 2, we see an additional crankshaft elbow acting by a connecting rod on a piston t 'sliding in the cylinder <I> t </I> of the booster pump. whose, inlet valve t4 is placed in said piston. <I> t '. </I> The.

         transfer valve t \, opening to the engine cylinder a, is shown in, fig. 2 as a valve controlled by a rod r and this at. from a cam rota: tic-e u. placed on a shaft 1 (fig. 2) journaled at the top of the eviindre and driven by an appropriate transmission shaft 1 '.

   The charge air enters the cylinder a through openings n placed closer to the combustion chamber than the exhaust ports (c which give into the. Exhaust nozzle a '. With this arrangement the supercompression prerequisite can be established correctly.



       The mechanical injector-sprayer, com takes a female part f with a conical internal surface, with a point facing the motor piston, here; a male part f exactly filling said female part and. in the outer surface; rrie of said male part there is a groove or helical groove g closed outwardly and terminating in the. combustion chamber. Liquid fuel under pressure is. brought by an earial to a certain point in the throat g.

   A little further from the free end of said groove, therefore upstream. opens a water channel. The arrival of both liquids is controlled by needles le 'and k \ (fig. 1), themselves controlled by noses ii' and ir \ provided on the surface of two bodies dr @ cylindrical cams m 'and in'.



  Both liquids at. injecting feels constantly maintained under a very high elastic pressure. The: fig. 1. shows, as a schematic example. two bottle;

          II. ' and h. = comprising an active gas cushion. as a spring, the origin of the pipes .j '<I> and </I> j going to the engine being placed below this ccussin. ('f5 bottles are supplied, one with water, the other with the combustible liquid, by means of piston pumps, suction and pressure,

      of disposal as due their flow automatically decreases as soon as due. resistance to their piston exceeds a certain (- force, which is equivalent to a.11 maintaining constant pressure in the soft <I> la '</I> and M.



  On the fit ,,,. 1, the two liquid pumps used are identical, the gra.uche pump alone will be described in what follows. The pump comprises a cylinder q 'in which slides a plunger q ", which a spring q2' constantly pushes outwards to make it complete its suction stroke.

   The interior of said cylinder q 'has in a side chapel tc' a suction valve iv "and a discharge valve w" opening towards the bottle h '. The flow of the pump is ensured: as follows: An oscillating lever pushes the plunger which was tilting its discharge stroke. This lever r ', oscillating around a pivot, is controlled by an eccentric s' wedged on the control shaft s ".

   A res comes out suitably calibrated s' is placed on the rod s12 of the connecting rod of the eccentric s' and the end of said lever r 'is driven by a sleeve r "capable of sliding on the rod s12 at the time , where the resistance opposed by the plunger q "is strong enough for the spring to compress and decrease, or even eliminate, thus there, the stroke of said plunger.



  The quantities of liquid injected (water and fuel) are regulated by a regulator shown in fig. 2 in the form of a centrifugal regulator p capable of moving the injection cams nyt 'and mt2 amally, the noses of which are capable of determining variable injection times for each axial position of the cams. Preferably, it is arranged so that the needle for the water 7e 'opens a little before the closing of the needle for the fuel k 1, - so as to maintain a continuous flow of liquid at, through the injector-sprayer.



  The motor shown in fig. 3 to 14 are distinguished from that shown in FIGS, 1 and 2 only by details which it will suffice to indicate summarily, especially since there is correspondence between the reference letters used. The following description relates to FIGS. 3 to 14.



  The combustion chamber is conical and its taper angle corresponds to that of the cone of the spray injector (fig. 3 and 4). the top of its cone being opposite to that of the injector-sprayer; it thus offers a form of volume which will be well filled by the mist coming out of the injector-sprayer.



  A combustion air booster pump supplies the engine cylinder via its cylinder head by means of a controlled valve t2 (fig. 4), the seat of which constitutes the booster port for the fuel inlet. booster air, t3 being the transfer pipe connecting said valve t2 to the discharge valve of the booster pump.

   (Fig. Î shows in particular the booster port side and the transfer pipe t '.) The cylinder t of the booster pump - and its piston t' are clearly visible in fig. 4. The booster pump suction valve, designated t4, is controlled; it is my trea in fig. 8.

   The same figure shows the discharge valve t2 which is automatic and opens in: the discharge pipe t3. Of the two needles which control the flow of fuel and pressurized water in the injector-sprayer, one cannot have in FIG. 3 only one needle, that of the fuel, designated by 7c '. It is housed -in a -cavity there.

   The other needle, that for water, is housed parallel to the first, in another cylindrical cavity i2. These two cavities <I> i 'and </I> i2 can be seen in FIGS. 5 and 6.



  The two parallel needles are controlled from a control shaft located at the top of the housing as clearly shown in fig. 3, where the rod o 'controls the needle k'. Fig. 9 shows the arrangement of the control which comprises a rotary shaft 1, which drives the following four cams: the cam is actuated. by the stem <I> v, </I> la. t2 booster valve placed in the. wall of the combustion chamber.

   The cam t6 actuates, by the rod t5, the. suction valve t 'of the. booster pump. The two needles <I> k '</I> and k2 are actuated by rods <I> o' </I> and o2, themselves actuated by noses n 'and n2 which is carried by a socket mounted with a long key ,

       this bush being slidable on the shaft b and carrying the two cylindrical cam body 7n 'and mat, the regulator moving this bush axially to modify the action of the noses. 7t1 and rte, the construction of which is summarily indicated by FIG. 14. This figure shows that the water injection (nose n2) always follows i;

  Immediately, the fuel injection (nose n ') even starts a little before. end of fuel injection. The. Fi ,. 13 shows the surface (developed in plan) of the male part j 'of the injector-sprayer, on which it can be seen that the water inlet, in the groove g (orifice g2) is located more far from the outlet of this groove g (further upstream) than the fuel inlet (orifice g ')

  . (The orifices g 'and g2 are, moreover, clearly visible on Fig. G which indicates the tangential supply of liquid.



  The feed pumps for water and for pressurized fuel are controlled by a shaft designated by # "- s2 'and visible for example in fig. 11. This shaft #" - <B> 3 < / B> 21 is driven by a freewheel (by pawls) by means of a worm wheel. Fig. 10 shows these pawls and the ratchet wheel y on which they act.

    The shaft s "-s2 'carries two eccentrics or (cams s' and s2 (fig. 11) to act on pushers r" and r' which are intended to actuate the plungers of the pumps. The pump for the fuel (which is identical to the pump for water) is shown in Fig. 12. Note the eccentric s', the pusher ri 'which acts on an oscillating lever) -'; the latter pushes the plunger q ".

   The flow control is obtained by the fact that the fulcrum of the oscillating lever r 'is arranged to be able to yield as soon as the required pressure on the plunger is reached. For this purpose, the central pivot point of said lever r 'is on a sliding rod and subjected. to the influence of a calibrated spring s \ in such a way that this rod can give way and thereby reduce, or even eliminate, the stroke of the plunger g ". The operation of the device corresponds to that of the device of FIGS. 1 . and 2, only the means used differ.

   A snap-fit (ratchet wheel y, fig. 11 and 10) is provided so that the pumps can be operated by hand while the engine is stopped. It suffices to apply a hand crank to the free square end (g ', fi-. <B> 11) </B> of the shaft controlling the pumps.



  As for the regulator, it can be any shell, provided that it axially displaces the sleeve ria'-r) t, 2 (fig. 9). The, fig. 3 shows a hand lever p) capable of (effeetuci- this axial displacement; but the sleeve could just as well be- moved by an automatic regulator.



  If, in the motors described, the respective wedges of the various active parts are correctly chosen (shock that can always be achieved, one cannot be more easily, quite skilled in the art), the operation will take place as follows, it being assumed that it has been launched (to which effect one can have recourse to all appropriate provisions;

  ) and examined at the time. where, its piston b having reached the bottom (the race, this peak goes up.



       Immediately on., <I> ri '</I> exhaust lights blocked by the. piston 1), the boost valve 12 is tiinené (1 <<. to rise and it is thus introduced into:

      the cylinder (by pump 1) the. quantity (the desired air (, so that, when l (# piston b reaches its end (the upper stroke (= ur (-, the (@ volumetric pressure of this same quantity of air) is sufficient to allow the self-ignition of the mixture that will be formed with (: 11th.



  As the piston reaches its so-called upper end of stroke, the injection of the hydrocai '1) is given rise to (-. And, the compression becoming more and more severe, the resulting mixture is supplied). to ignite and. to burn, while the injection of hydrocarbon (@ continues.



  Then, if the hydrocarbon injection is complete, or while it is ending. the injection of water takes place with the following effects:

         Of a bet. total elimination from inside the injector of all traces of "hydrocarbon, thus suppressing the said risk that such traces simply turn into carbonaceous matter and that these do not obstruct said injector; on the other hand, fuel - l;

  ion of this kind r1'éinulsion constituted by the small quantity of hydrocarbon which was left in the injector and the first: part of the water injected and a @ -: int served to eliminate it.

    therefore prolongation (l (@ the duration of the combustion; and, on the other hand again, transformation of the quantity of water injected in addition to said first parts of this water into water vapor, therefore, of on one side, and given the frigories produced by the vaporization of this last quantity of water, a possibility conferred, on the parts of the fuel used which had not yet burned, key to burn completely and this without resulting in an element exaggerated temperature rise, and, on the other side,

   and in view of the fact of the tendency of said water vapor to remain above the flue gases, a possibility conferred on. these last keys then escape under better conditions, the whole taking place while the piston is driven towards Baden on its course.



  Finally, and when the piston is, descended low enough to unmask the lights <B> d, </B> there is, exhaust through them and. that of the major part, if not of all, of the gases which the water vapor repels in a way. The piston goes up after that. and. the set of operations is repeated as before.



  It is advantageous to have recourse, in addition (to the aforementioned provisions, to additional provisions, such as the ones below.



  Choice for the throat coil. of the conical injector-sprayer of a helical curve either in constant pitch or in pitch! progressive, the increase in cc may or may not be regular.



       Establishment such, of cams -na 'and ïe, that their active parts or noses W <I> and </I> w that show the fi-. \? and. 14 are moved together along their axis, the opening times of the two hands <I> fie '</I> and k = always remain proportional and can themselves be modified at will.



  Use, as water for the injection of water, of distilled water, so as to eliminate any risk of transforming the purity of said water into materials liable to block the injector, this distilled water being able to be obtained, advantageously, by borrowing, from the engine, and in particular from its exhaust, the heat necessary for its distillation.



  Use, in addition to the hydrocarbon for normal feeding, of a hydrocarbon which is more easily flammable than this. which can be introduced into the engine cylinder by the same spray injector, by means of an additional groove in the latter, or by a separate injector.

 

Claims (1)

REVENDICATION Moteur à combustion interne pour hydro carbures liquides injectés, sans le secours d'air de pulvérisation, dans l'air réchauffé par -une haute compression, caractérisé en ce qu'il comporte une pompe. de gavage en. air de combustion pour le cylindre moteur, per mettant de donner à la, chambre de combus tion de celui-ci une capacité plus grande que dans un moteur ordinaire, un injecteur-pul- vérisaleur mécanique, associé au cylindre mo teur et dont. CLAIM Internal combustion engine for liquid hydro carbides injected, without the aid of atomizing air, into the air heated by a high compression, characterized in that it comprises a pump. force-feeding in. combustion air for the engine cylinder, making it possible to give the combustion chamber of the latter a greater capacity than in an ordinary engine, a mechanical injector-sprayer, associated with the engine cylinder and of which. la partie d'injection est disposée pour être alternativement traversée par un hydrocarbure liquide et par clé l'eau pour réaliser la combustion en présence d'eau eiï maintenir en même temps la propreté cons tante de l'injecteur-pulvérisateur, et des moyens pour maintenir le combustible li quide et l'eau à injecter constamment sous une très haute pression élastique. the injection part is arranged to be crossed alternately by a liquid hydrocarbon and by key water to carry out the combustion in the presence of water and at the same time maintain the constant cleanliness of the injector-atomizer, and means for keep the fuel liquid and the water to be injected constantly under a very high elastic pressure. SOUS-REVENDICATIONS 1 Moteur suivant la. revendication, carac térisé en ce que l'injecteur=pulvérisat.eur comporte une pièce avec au moins un con duit hélicoïdal s'étendant sur une surface conique de ladite pièce, :à sommet tourné vers la chambre de combustion du cylin-. dre moteur, ce conduit étant destiné à re cevoir les liquides à injecter sous pression. SUB-CLAIMS 1 Engine according to. claim, charac terized in that the injector = pulverisat.eur comprises a part with at least one helical duct extending over a conical surface of said part,: with a top facing towards the combustion chamber of the cylin-. dre motor, this duct being intended to receive the liquids to be injected under pressure. \? Moteur suivant la, revendication, carac térisé en ce que l'injecteur-piilvérisateur est él.abl.i de manière à injecter une qua.n- tité d'eau assez grande pour que la vapeur produite puisse agir comme facteur nota ble pour aider à la, chasse des gaz d'échap pement. \? Engine according to claim, characterized in that the injector-sprayer is so designed as to inject a quantity of water large enough so that the steam produced can act as a significant factor in helping to the, exhaust gas flushing. Moteur suivant la revendication et la sous- revendication 1, caractérisé en ce que l'in- jecteur-pulvérisateu.r comporte un orifice d'entrée (le l'eau dans le conduit de eelui- ci, qui est situé en amont par rapport à un orifice d'entrée du combustible dans le dit eonduit. 4 Moteur suivant la revendication et la sous- revendication 1, Motor according to claim and sub-claim 1, characterized in that the injector-sprayer has an inlet port (the water in the duct thereof, which is located upstream from to a fuel inlet port in said duct. 4 An engine according to claim and sub-claim 1, caractérisé en ce que l'in jecteur-pulvérisateur est combiné avec des canaux d'arrivée de liquides, disposés sen siblement selon des tangentes au condi:if hélicoïdal de l'injecteur-pulvérisateur. 5 Moteur suivant la revendication et la. sous- revendication 1, caractérisé en ce qize la paroi de la chambre de combustion est co nique, Ie sommet de son cône étant opposé à. characterized in that the injector-sprayer is combined with liquid inlet channels, disposed substantially along tangents to the helical condi: if the injector-sprayer. 5 Motor according to claim and. sub- claim 1, characterized in that the wall of the combustion chamber is conical, the apex of its cone being opposite. celui de l'injecteur-pulvérisateur. 6 Moteur suivant la revendication et la sous revendication 1, caractérisé par des aibuil- les pour commander l'entrée des liquides dans le conduit. de l'injecteur-pulvérisateur, ces aiguilles étant commandées de telle ma nière que l'eau y arrive un peu avant l'in terception de l'entrée du combustible, de façon à ne pas interrompre la<B>,</B> coulée des liquides dans le conduit de l'injecteur-pf- vérïsateur. . that of the injector-sprayer. 6 Motor according to claim and claim 1, characterized by aibuil- les for controlling the entry of liquids into the duct. injector-sprayer, these needles being controlled in such a way that the water arrives there a little before the interception of the fuel inlet, so as not to interrupt the <B>, </B> flow of liquids in the pipe of the injector-pf- veriser. . 7 Moteur suivant la revendication, avec ali mentation en lij-drocarbure et en eau aii moyen de pompes dont le débit est par la pression élastique régnant sur Ir s liquides, ces pompes étant pourvues d'un levier de commande dont le pivot est monté sur un organe élastique et peut cé der dès que la, résistance du piston de la pompe dépasse une valeur prévue, de façon à diminuer, voire supprimer, 7 Engine according to claim, with lij-drocarbon and water supply by means of pumps whose flow rate is by the elastic pressure prevailing on Ir s liquids, these pumps being provided with a control lever whose pivot is mounted on an elastic member and can give way as soon as the resistance of the pump piston exceeds an expected value, so as to reduce, or even eliminate, la course du dit piston. 8 Moteur suivant la revendication et la sous- revendication 7, dans lequel les pompe peuvent être entraînées à la main pendant. l'arrêt du moteur, caractérisé en ce que l'arbre qui actionne les pompes -est en traîné par le moteur au moyen d'une roue libre, ce qui permet sa rotation à. la main si le moteur est à l'arrêt. 9 Moteur suivant la, revendication, carac térisé en ce qu'il est pourvu de moyen pour permettre l'injection d'eau distillée. the stroke of said piston. 8. Motor according to claim and sub-claim 7, wherein the pumps are hand-driven during. stopping the motor, characterized in that the shaft which operates the pumps -is dragged by the motor by means of a freewheel, which allows its rotation to. hand if the engine is stopped. 9 Motor according to claim, charac terized in that it is provided with means for allowing the injection of distilled water.
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