Carburateur pour moteur à combustion interne. L'objet de la présente invention est un car burateur pour moteurs à combustion interne se distinguant de ceux de types connus par le fait qu'il comporte un corps creux pré sentant une chambre dans laquelle est dis posé un diffuseur en amont duquel d6bou- chent les orifices de sortie de deux conduits amenant dans cette chambre, pour s'y mé langer, le premier au moins de l'air et le se cond un mélange d'air et de carburant relati vement riche en ce dernier,
les conduits étant disposés de telle sorte que les fluides débités par eux passent à travers le diffuseur et qu'une partie au moins du fluide qui sort du premier conduit rencontre la partie antérieure con vergente du diffuseur et prenne de ce fait un mouvement tourbillonnaire ayant pour ef fet\ de faire varier, avec la vitesse de ces flui des, la paroi d'écoulement de celui du deuxième conduit, en vue d'obtenir automati quement, à la sortie du diffuseur, un mélange combustible homogène et de titre sensible ment constant, lorsque le moteur qu'il ali mente tourne à une vitesse sensiblement cons tante, quelle que soit cette vitesse. Le dessin annexé représente schématique ment et à titre d'exemples diverses formes d'exécution du carburateur.
Fig. 1 est une coupe verticale d'une pre mière forme d'exécution; Fig. 2 et 3 sont des vues de détails rela tives à cette même forme d'exécution; Fig. 4 est une coupe verticale d'une va riante de la fig. 1; Fig. 5 montre, également en coupe verti cale, une troisième forme d'exécution, et Fig. 6 un détail relatif à cette dernière forme.
A la fig. 1, a est la cuve à niveau cons tant et b le corps du carburateur. Ce dernier se présente sensiblement sous l'aspect d'un cylindre creux ouvert à ses deux extrémités à l'intérieur duquel est disposé un diffu seur d.
De l'air entre dans le corps b par l'une de ses extrémités et par l'autre située en aval du diffuseur sort le mélange combustible.
L'extrémité du corps b située en amont du diffuseur, par laquelle de l'air entre est munie d'une pièce e percée d'un conduit coaxial au corps b reliant l'intérieur de ce corps avec l'atmosphère et débouchant légè rement en amont du diffuseur<I>d,</I> en<I>f.</I> En ce même endroit f débouche, selon une direc tion sensiblement perpendiculaire à l'axe du corps b, un deuxième conduit g, destiné à l'amenée du combustible et communiquant par son autre extrémité avec l'atmosphère. Par cette extrémité, i, de l'air peut également pénétrer dans le corps b.
Ce conduit g est traversé par un organe.q, susceptible de tourner et engagé par sa par tie inférieure dans une partie cylindrique verticale d'une pièce tubulaire r sensiblement en forme de U dont les extrémités sont si tuées à l'intérieur du conduit g. L'organe q présente à son intérieur un évidement lon gitudinal v s'étendant sur une partie seule ment de sa longueur, débouchant à sa partie inférieure et communiquant avec l'intérieur du conduit g grâce à un orifice s pratiqué dans la paroi de cet organe q.
La partie de la pièce r dans laquelle est engagée et peut tourner la partie inférieure de l'organe q présente; à sa partie supérieure (qui se trouve en dessous de l'orifice s), un orifice t mettant son intérieur en communi cation avec l'intérieur du conduit g. Cet ori fice t est pratiqué de façon qu'il se trouve en regard de l'extrémité i du conduit g.
Un gicleur 12 communiquant avec la par tie inférieure de la cuve à-niveau constant a, débouche à la partie inférieure de la pièce r. Cette dernière comporte dans le prolongement du gicleur h une partie tubulaire verticale se terminant à sa partie supérieure par un aju- tage horizontal u centré sensiblement sur l'axe du conduit g et débouchant dans ce con duit en regard de la. zone f du corps b.
Un papillon c. susceptible d'obturer le corps b, est disposé à l'intérieur de ce der nier, à proximité de son extrémité située en aval du diffuseur.
Le fonctionnement de ce carburateur, abs traction faite de l'organe q dont il sera ques tion plus loin, est le suivant: Le papillon c étant ouvert, l'aspiration du moteur provoque une eutréo d'air en e et en i. La partie périphérique de la veine d'air arrivant de e en f rencontre la partiel' du diffuseur, ce qui a pour effet de créer un tourbillon dans la zone f, à l'endroit où le conduit f débouche dans le corps b.
Par ce conduit g arrive un mélange d'air et de combustible, très riche en combustible, l'air de ce mélange venant de i et le combus tible de l'orifice u, c'est-à-dire du gicleur<I>h.</I>
On sait que lorsqu'un moteur marche à grande vitesse, le mélange destiné à son ali mentation présente un excès de combustible et qu'au contraire, à petite vitesse du mo teur, ce mélange n'est pas assez riche en com bustible, ceci étant dû notamment à la dif férence de nature des deux fluides consti tuant ce mélange, l'un liquide et l'autre ga zeux.
Le tourbillon produit en f a pour résul tat de faire varier la loi d'écoulement du mé lange venant de g avec la vitesse du moteur, en exerçant un effet d'ohstiuction du conduit g diminuant dans une certaine mesure le dé bit ou mélange riche en combustible arrivant par ce conduit. Cet effet d'obstruction allant croissant avec la vitesse de's gaz, donc avec celle du moteur, il s'ensuit qu'on pourra ob tenir que le titre du mélange combustible sor tant du diffuseur reste très sensiblement constant, quelle que soit la vitesse du moteur.
Les fig. 2 et 3 montrent, à plus grande échelle, l'organe q dans deux positions, cor respondant respectivement à un débit relati vement faible du gicleur h et à un débit re lativement élevé du même en combustible. Cet organe q a pour but notamment d'assu rer une marche économique, en agissant sur le débit du gicleur h.
Dans le cas de la fig. 3, la pièce r ne contenant que très peu ou pas de liquide, de l'air entre dans l'orifice t et descend à l'in térieur de la partie contenant la pièce q. Une partie au moins de cet air s'engage dans le canal<I>v</I> de cette pièce q pour ga gner l'orifice s, qui est dans une position telle que l'air qui en sort ait une direction parallèle et de même sens que l'air circulant dans le conduit g. Le gicleur h fonctionne normalement et le liquide sort en u sous forme pulvérisée.
A la fig. 2, l'organe q est représenté tourné de 180 par rapport à la position montrée en fig. 3. Une partie de l'air aspiré par le conduit g pénètre dans les orifices s et t, descend comme le montrent les flèches, à l'intérieur du canal<I>v</I> et de la pièce<I>r</I> et sort en zc. Ceci a pour effet de diminuer la dépression régnant en aval de lz, dans la pièce<I>r</I> du fait que l'air entrant en s et<I>t</I> et passant en regard de lz a une pression sen siblement égale à la pression atmosphérique; ce qui provoque une diminution de l'aspira tion au gicleur donc du débit de ce dernier.
L'air- passant en regard de h dans la pièce r a une vitesse relativement faible, donc un débit assez minime, à cause du ra lentissement qu'il subit du fait de l'étroitesse du passage existant pour lui à l'intérieur de <I>q</I> et de<I>r.</I> De la sorte, cet air ne risque pas de produire en aval de la une aspiration plus forte que celle exercée en u par l'air circu lant dans le conduit g lorsque l'organe q se trouve dans la position montrée à la fig. 3.
La quantité de liquide débitée par le gicleur 1a est ainsi moins grande lorsque l'organe q se trouve dans la position montrée en fig. 2 que dans celle indiquée en fig. 3.
Lorsque le moteur marche à faible vitesse, le gicleur<I>la</I> est noyé par le liquide combus tible, vu qu'il se trouve à. un niveau inférieur à celui du liquide dans la cuve a et que l'as piration est faible. Au moment de l'ouver ture brusque du papillon c succédant à. une marche du moteur à faible vitesse, les différentes parties de la pièce 7- contiennent du liquide combustible, la brusque entrée d'air en t, et éventuellement aussi en s selon la position de q, a pour effet, grâce à la pres sion que cet air exerce sur ce liquide de le re fouler par<I>a,
</I> si l'organe q se trouve dans la position montrée en fig. 2 et par 2c et s si l'organe q est tourné comme la fig. 3 le mon tre. Ainsi, un excès de combustible est fourni, momentanément au moteur, ce qui en facilite la reprise. Le carburateur pourrait comporter des moyens connus pour permettre la marche du moteur au ralenti.
,Selon la variante montrée à la fig. 4, le conduit g débouche dans une chambre tubu laire f, ouverte à ses deux extrémités et dis posée à l'intérieur du corps b coaxialement à ce dernier.
L'entrée de l'air dans le corps b se fait comme dans le cas de la fig. 1 et de la fa çon indiquée par les flèches sur le dessin.
La chambre f comporte un conduit e à son extrémité située en amont de g, destiné à amener une partie de l'air entrant dans le corps b un peu en avant d'un diffuseur d, à l'endroit où le mélange riche en combus tible venant de g arrive dans cette chambre, en vue d'obtenir que le mélange combustible sortant du' diffuseur d ait un titre sensible ment constant, quelle que soit la vitesse du moteur, grâce à la modification de l'écoule ment du mélange venant de g, en fonction de la vitesse du moteur, modification due, comme indiqué plus haut, au mouvement tourbillonnaire que prend une partie au moins de l'air venant de c lorsqu'il rencontre la partie antérieure convergente du diffu seur d.
L'orifice de sortie de ce diffuseur d se trouve très sensiblement à l'intérieur de la section rétrécie d'un deuxième diffuseur dl que comporte le corps b. Le mélange sortant de d arrive, en cet endroit, au contact d'air passant dans l'espace annulaire compris entre les deux diffuseurs comme les flèches l'in diquent. Le mélange résultant du brassage du second mélange, provenant lui-même du brassage du premier mélange très riche ve nant de g avec l'air venant de e, avec l'air passant par la section annulaire, est celui qui sera envoyé au moteur. Ce mélange sera très homogène, du fait de ces mélanges suc cessifs, et aura lui-même un titre sensible ment constant. Le fonctionnement de l'or gane q est le même qu'indiqué plus haut.
Le carburateur représenté à la fig. 5 est établi de façon à pouvoir être adapté aux moteurs d'aviation, c'est-à-dire à fonctionner sous des pressions barométriques relative ment basses.
Le corps b est le même que décrit en ré férence à -la fig. 1. A l'intérieur du conduit e débouche l'extrémité 5 d'une tubulure ver ticale w en aval et dans le prolongement d'un gicleur 2 alimenté par un canal 6, de même que le gicleur h, en combustible venant d'une cuve à niveau constant.
Ce gicleur 2 a pour but de faire arriver du conduit e dans la par tie<I>f</I> du corps<I>b</I> un mélange pauvre en com bustible en marche normale et de faciliter les reprises du moteur lors du passage brusque de la petite à la grande vitesse, en lui four nissant momentanément un mélange relative ment riche, le supplément de combustible ainsi fourni provenant- du liquide s'accumu lant dans la tubulure w pendant la marche à petite vitesse et en est brusquement chassé lors de l'ouverture brusque du papillon, comme pour le gicleur h. Ces deux gicleurs se trouvent plus bas que le niveau du liquide dans la cuve a.
Comme dans l'exemple représenté à. la fig. 1, le gicleur la débouche dans une tubu lure verticale présentant un orifice de sortie u à sa partie supérieure. Dans cette tubulure verticale est disposé un tuyau 8 formant gi cleur en 9, de façon que le canal 7 amène du mélange combustible au moteur lors de la marche au ralenti, quand cette tubulure con tient du liquide.
L'organe q est analogue à celui de la fi-. 1 mais présente en plus un canal longi tudinal intérieur<I>y</I> débouchant en un point<I>x</I> diamétralement opposé à celui où débouche le canal<I>v</I> en s. Le canal<I>y</I> est relié par un tuyau z à la cuve a. Celle-ci est fermée à sa partie supérieure de façon à n'être reliée à l'atmosphère que par le tuyau z, dans le but de permettre au carburateur de fonctionner sous des pressions barométriques relative ment basses et de compenser l'effet dû à ces basses pressions.
Lorsque l'organe q est dans la position que montre la fig. 5, le liquide dans la cuve a est soumis à la pression régnant en ce, point x, soit très sensiblement la pression atmos phérique. Lorsqu'au contraire il se trouve dans la position indiquée à la fig. 6, la pres sion à laquelle le liquide se trouvant dans la cuve a, est soumis est égale à la pression exis- tant en x, soit très sensiblement la pression atmosphérique augmentée de la pression que l'air aspiré dans le conduit 8 produit en ce même point x.
L'organe q peut naturelle ment être amené dans n'importe quelle posi tion comprise entre celles montrées aux fig. 5 et 6, ainsi on peut faire régner dans la cuve a une pression quelconque comprise entre celles correspondant à ces deux positions.
L'orifice s et le canal v ont sensiblement même fonction que dans le cas de la fig. 1. Il est à remarquer que, du fait que les orifices s et x sont diamétralement opposés, les effets produits grâce à eux s'additionnent. En effet, lorsque le débit du liquide sortant du gicleur la doit être maximum, fig. 6, c'est la pression maximum qui règne en a et la dépression maximum en h.
Au contraire, lorsque l'organe q se trouve dans la position de la fig. 5, le débit du gicleur h est mini mum, car la dépression existant en aval de ce gicleur est minimum, ainsi que la pression régnant en a.
Dansi ce cas, lorsque la dépression en aval de h diminue notablement, le liquide passe par l'espace annulaire 4 et monte dans la tu bulure contenant le tuyau 3, le gicleur 8 commence alors à fonctionner.
Cette addition des effets permet d'obte nir des variations du débit de combustible relativement importantes.
Si le carburateur représenté à la fig. 5 est adapté à un moteur d'avion, à chaque altitude, c'est-à-dire à chaque valeur de la pression de l'air ambiant correspondra une position de l'organe q pour laquelle l'effet dû à la différence des pressions barométri ques existant à cette altitude et sur le sol sera corrigé.
Carburetor for internal combustion engine. The object of the present invention is a carburettor for internal combustion engines which differs from those of known types by the fact that it comprises a hollow body having a chamber in which is placed a diffuser, upstream of which emerges. the outlet orifices of two conduits bringing into this chamber, in order to mix with it, the first at least air and the conduits a mixture of air and fuel relatively rich in the latter,
the conduits being arranged so that the fluids delivered by them pass through the diffuser and that at least part of the fluid which leaves the first conduit meets the con verging anterior part of the diffuser and thereby takes on a swirling movement having for ef fect \ to vary, with the speed of these fluids, the flow wall of that of the second duct, in order to automatically obtain, at the outlet of the diffuser, a homogeneous combustible mixture of substantially constant titer , when the motor which it supplies turns at a substantially constant speed, whatever that speed. The accompanying drawing shows schematically and by way of example various embodiments of the carburetor.
Fig. 1 is a vertical section of a first embodiment; Fig. 2 and 3 are detail views relating to this same embodiment; Fig. 4 is a vertical section of a variant of FIG. 1; Fig. 5 shows, also in vertical section, a third embodiment, and FIG. 6 a detail relating to the latter form.
In fig. 1, a is the tank at constant level and b the body of the carburetor. The latter is substantially in the form of a hollow cylinder open at its two ends, inside which a diffuser d is arranged.
Air enters the body b through one of its ends and through the other located downstream of the diffuser leaves the combustible mixture.
The end of the body b located upstream of the diffuser, through which the air enters is provided with a part e pierced with a duct coaxial with the body b connecting the interior of this body with the atmosphere and opening slightly upstream of the diffuser <I> d, </I> in <I> f. </I> At this same place f opens, in a direction substantially perpendicular to the axis of the body b, a second duct g, intended at the fuel supply and communicating through its other end with the atmosphere. Through this end, i, air can also enter the body b.
This duct g is crossed by an organe.q, capable of rotating and engaged by its lower part in a vertical cylindrical part of a tubular part r substantially in the form of a U, the ends of which are if killed inside the duct g . The member q has inside a longitudinal recess v extending over only part of its length, opening at its lower part and communicating with the interior of the duct g through an orifice s made in the wall of this organ q.
The part of the part r in which is engaged and can turn the lower part of the member q present; at its upper part (which is located below the orifice s), an orifice t putting its interior in communication with the interior of the duct g. This ori fice t is made so that it is facing the end i of the duct g.
A nozzle 12 communicating with the lower part of the constant-level tank a, opens into the lower part of the part r. The latter comprises in the extension of the nozzle h a vertical tubular part terminating at its upper part in a horizontal fitting u centered substantially on the axis of the duct g and opening into this duct opposite the. body area f b.
A butterfly c. capable of closing off the body b, is disposed inside the latter, near its end situated downstream of the diffuser.
The operation of this carburetor, without traction made of the member q which will be discussed later, is as follows: With the throttle c open, the suction of the engine causes eutreo air at e and at i. The peripheral part of the air stream arriving from e to f meets the partial 'of the diffuser, which has the effect of creating a vortex in the zone f, where the duct f opens into the body b.
Through this duct g arrives a mixture of air and fuel, very rich in fuel, the air of this mixture coming from i and the fuel from the orifice u, that is to say from the nozzle <I> h. </I>
We know that when an engine is running at high speed, the mixture intended for its supply has an excess of fuel and that, on the contrary, at low engine speed, this mixture is not rich enough in fuel. being due in particular to the dif ference in nature of the two fluids constituting this mixture, one liquid and the other gaseous.
The vortex produced at F as a result of varying the flow law of the mixture coming from g with the speed of the motor, by exerting an effect of preventing the duct g to a certain extent reducing the flow rate or mixture rich in fuel arriving through this conduit. This obstruction effect increasing with the speed of the gas, therefore with that of the engine, it follows that it will be possible to obtain that the titer of the fuel mixture leaving the diffuser remains very substantially constant, whatever the speed of the engine.
Figs. 2 and 3 show, on a larger scale, the member q in two positions, corresponding respectively to a relatively low flow rate of the nozzle h and to a relatively high fuel flow rate of the same. The purpose of this member q is in particular to ensure economical operation, by acting on the flow rate of the nozzle h.
In the case of fig. 3, the part r containing very little or no liquid, air enters the orifice t and goes down inside the part containing the part q. At least part of this air enters the channel <I> v </I> of this room q to gain the orifice s, which is in a position such that the air leaving it has a parallel direction and in the same direction as the air circulating in the duct g. The nozzle h operates normally and the liquid exits in u in spray form.
In fig. 2, the member q is shown rotated by 180 with respect to the position shown in FIG. 3. Part of the air drawn in through duct g enters ports s and t, descends as shown by the arrows, inside channel <I> v </I> and room <I> r </I> and exit in zc. This has the effect of reducing the depression prevailing downstream of lz, in room <I> r </I> because the air entering s and <I> t </I> and passing opposite lz a a pressure substantially equal to atmospheric pressure; which causes a reduction in the suction at the nozzle and therefore in the flow rate of the latter.
The air passing opposite h in the room has a relatively low speed, therefore a fairly minimal flow, because of the slowing down which it undergoes due to the narrowness of the passage existing for it inside < I> q </I> and <I> r. </I> In this way, this air does not risk producing a stronger suction downstream of the than that exerted at u by the air circulating in the duct g when the organ q is in the position shown in FIG. 3.
The quantity of liquid delivered by the nozzle 1a is thus less when the member q is in the position shown in FIG. 2 than in that indicated in fig. 3.
When the engine is running at low speed, the nozzle <I> la </I> is flooded with the combustible liquid, since it is located at. a level lower than that of the liquid in the tank a and that the aspiration is weak. At the time of the sudden opening of the butterfly c succeeding. running the engine at low speed, the different parts of part 7- contain combustible liquid, the sudden entry of air at t, and possibly also at s depending on the position of q, has the effect, thanks to the pressure that this air exerts on this liquid to repress it by <I> a,
</I> if the organ q is in the position shown in fig. 2 and by 2c and s if the member q is rotated as in fig. 3 the watch. Thus, an excess of fuel is temporarily supplied to the engine, which facilitates its recovery. The carburetor could include known means for allowing the engine to run at idle speed.
, According to the variant shown in FIG. 4, the duct g opens into a tubular chamber f, open at its two ends and placed inside the body b coaxially with the latter.
The entry of air into the body b takes place as in the case of fig. 1 and as indicated by the arrows in the drawing.
The chamber f comprises a duct e at its end situated upstream of g, intended to bring part of the air entering the body b a little in front of a diffuser d, to the place where the mixture rich in combus tible coming from g arrives in this chamber, in order to obtain that the combustible mixture leaving the diffuser has a substantially constant titer, whatever the speed of the engine, thanks to the modification of the flow of the mixture coming from of g, as a function of the speed of the engine, modification due, as indicated above, to the swirling movement taken by at least part of the air coming from c when it meets the converging front part of the diffuser d.
The outlet orifice of this diffuser d is located very substantially inside the narrowed section of a second diffuser dl that the body b comprises. The mixture leaving d arrives, at this point, in contact with air passing through the annular space between the two diffusers, as the arrows indicate. The mixture resulting from the stirring of the second mixture, itself coming from the stirring of the first very rich mixture coming from g with the air coming from e, with the air passing through the annular section, is that which will be sent to the engine. This mixture will be very homogeneous, because of these successive mixtures, and will itself have a substantially constant titer. The operation of the organ q is the same as indicated above.
The carburetor shown in fig. 5 is designed so that it can be adapted to aircraft engines, that is to say to operate at relatively low barometric pressures.
The body b is the same as described with reference to FIG. 1. Inside the duct e opens the end 5 of a vertical pipe w downstream and in the extension of a nozzle 2 supplied by a channel 6, as well as the nozzle h, with fuel coming from a constant level tank.
The purpose of this nozzle 2 is to bring from the duct e into the <I> f </I> part of the body <I> b </I> a lean fuel mixture in normal operation and to facilitate engine restarting. during the sudden change from low to high speed, giving it momentarily a relatively rich mixture, the additional fuel thus supplied from the liquid accumulating in the pipe w during low-speed operation and is thereby suddenly chased when the throttle opens suddenly, as for the nozzle h. These two jets are lower than the liquid level in tank a.
As in the example shown at. fig. 1, the nozzle opens into a vertical tube having an outlet orifice u at its upper part. In this vertical pipe is arranged a pipe 8 forming a nozzle 9, so that the channel 7 brings combustible mixture to the engine during idling, when this pipe contains liquid.
The organ q is analogous to that of the fi-. 1 but has in addition an interior longitudinal canal <I> y </I> opening at a point <I> x </I> diametrically opposite to that where the channel <I> v </I> in s opens. The <I> y </I> channel is connected by a pipe z to the tank a. This is closed at its upper part so as to be connected to the atmosphere only by the pipe z, in order to allow the carburetor to operate under relatively low barometric pressures and to compensate for the effect due to these low pressures.
When the organ q is in the position shown in FIG. 5, the liquid in the tank a is subjected to the pressure prevailing at this point x, ie very substantially the atmospheric pressure. When, on the contrary, it is in the position indicated in fig. 6, the pressure to which the liquid in the tank a is subjected is equal to the pressure existing at x, that is to say very appreciably the atmospheric pressure increased by the pressure which the air sucked in the pipe 8 produces in this same point x.
The organ q can of course be brought into any position between those shown in FIGS. 5 and 6, thus it is possible to make the vessel prevail at any pressure between those corresponding to these two positions.
The orifice s and the channel v have substantially the same function as in the case of FIG. 1. It should be noted that, because the orifices s and x are diametrically opposed, the effects produced by them are added. In fact, when the flow rate of the liquid leaving the nozzle 1a must be maximum, fig. 6, it is the maximum pressure which prevails in a and the maximum depression in h.
On the contrary, when the organ q is in the position of FIG. 5, the flow rate of the nozzle h is minimum, because the depression existing downstream of this nozzle is minimum, as well as the pressure prevailing in a.
In this case, when the depression downstream of h decreases significantly, the liquid passes through the annular space 4 and rises in the bulb containing the pipe 3, the nozzle 8 then begins to operate.
This addition of the effects makes it possible to obtain relatively large variations in the fuel flow rate.
If the carburetor shown in fig. 5 is adapted to an airplane engine, at each altitude, that is to say to each value of the ambient air pressure, there will correspond a position of the component q for which the effect due to the difference in barometric pressures existing at this altitude and on the ground will be corrected.