Dispositif contre les retours de flamme pour moteur à explosion. L'invention a pour objet un dispositif que l'on place dans la conduite d'aspiration du moteur pour constituer un appareil de suret pour empêcher les retours de flamme et qui en outre, lorsqu'il est placé entre le carburateur et le moteur, assure une carburation parfaite et permet de réaliser une économie notable de combustible. Ce dispositif est constitué par des diaphragmes perforés percés chacun d'un grande nombre de trous coniques de façon à subdiviser le flux aspiré en un grand nom bre de filets de petit diamètre.
Notamment lorsque le dispositif est placé entre le carbu rateur et le moteur pour améliorer les quali tés du mélange fourni par le carburateur, les diaphragmes peuvent être réchauffés de ma nière à prendre une température à peu près uniforme dans toute leur masse; à cet effet, les diaphragmes peuvent être insérés à frotte ment dans un corps tubulaire qui est lui- même chauffé par des moyens convenables et qui leur transmet la chaleur par contact. Les trous coniques de ces diaphragmes peuvent être disposés tous dans le même sens de façon (à ne créer qu'une perte de charge réduite à l'aspiration et à opposer au contraire une ré sistance très élevée à un courant gazeux qui viendrait en sens inverse lors d'un retour de flamme.
On peut combiner ce dispositif, lorsqu'il est placé entre le carburateur et le moteur, avec une admission réglable d'air additionnel pénétrant dans la conduite d'aspiration en amont de la série de diaphragmes. On a déjà souvent proposé de brancher une prise d'air additionnel réglable entre le carburateur et le moteur; mais cette simple addition n'a pas donné satisfaction, parce que, lorsqu'on ouvre l'air additionnel, la dépression agissant sur le gicleur diminue, le débit de celui-ci est donc moindre, mais la pulvérisation se trouve légalement diminuée; en outre, l'air addition nel se mélange mal aux masses d'air précé demment carburées.
Grâce à la combinaison d'une prise d'air additionnel avec les dia phragmes perforés brasseurs sus-indiqués, ces inconvénients .sont supprimés et l'appareil constitue un économiseur d'essence parfait. On peut encore prévoir dans les perfora tions des diaphragmes brasseurs, des corps par exemple en forme d'olives, mobiles et commandés pour venir obturer partiellement les orifices quand le moteur tourne au ralenti.
Le dessin ci-joint représente, à titre d'exemple et de manière plus ou moins sché matique deux formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Les fig. 1 et 2 montrent une forme simple, respectivement en coupe par l'axe et en coupe transversale; La fig. 3 montre l'application d'olives ob turatrices dans les perforations des dia phragmes; La fig. 4 se rapporte à un dispositif de commande de l'arrivée d'air additionnel en amont des .diaphragmes; La fig. 5 est une vue de détail; La fi-. 6 est une variante. dont un seul diaphragme est représenté.
Dans les fig. 1 et 2, 1 représente la conduite d'aspiration venant du car burateur, dont la valve d'étranglement est représentée schématiquement par 2. En tre cette conduite et le moteur 3, et de préfé rence fixé directement sur celui-ci, est installé le dispositif qui comporte un corps 4, de pré férence métallique, réchauffé d'une façon connue et, à. l'intérieur de ce corps, une série de diaphragmes 5 en contact étroit sur leur pourtour avec les parois de 4 pour que la. cha leur y pénètre par conductibilité.
Ces dia phragmes, assez épais pour conserver une température à peu près constante dans toute leur masse, sont percés chacun d'un assez grand nombre de trous coniques 6, et les trous de chacun sont alignés avec ceux des autres, comme on le voit fig. 1, les diaphragmes pou vant d'ailleurs être placés les uns contre les autres comme représenté, ou à intervalles les uns des autres.
Le mélange sortant du carburateur, sous une forme plus ou moins homogène selon le réglage de ce dernier ou selon le régime du moteur, passe donc à travers ces séries de trous qui lui imposent des laminages et dé tentes successifs qui, avec le réchauffage concomitant, assurent finalement à ce mé lange, à. l'entrée du cylindre, une gazéifica tion et une homogénéité parfaites.
Une prise d'air additionnel réglable, fi gurée schématiquement en 7, permet d'admet tre à volonté une quantité d'air variable, né cessaire au bon fonctionnement du moteur, selon la température ambiante, la qualité du carburant, le degré hygrométrique, etc. Quand la moteur est chaud et que la tempé rature extérieure s'y prête, on admet par 7 une arrivée d'air supplémentaire qui se mé langera intimement pendant la traversée des diaphragmes, avec le premier mélange venant du carburateur, en réalisant une économie de carburant et un accroissement de puissance.
L'appareil permet donc un réglage très serré du carburateur par suite de la perfec tion obtenue de la gazéification et de l'homo généité; en outre, quand le moteur est chaud, l'appareil permet, sans diminuer cette homo généité, de régulariser le fonctionnement du moteur et de réaliser une économie apprécia blé de combustible par l'admission d'air sup plémentaire.
Au ralenti, il est nécessaire de diminuer ou supprimer l'addition d'air supplémentaire, faute de quoi l'on risquerait de caler le mo teur. La. fig. 4 montre un dispositif de com mande permettant d'ouvrir l'arrivée d'air ad ditionnel et de la régler à, la. main suivant les conditions extérieures et la température du moteur, mais réalisant la fermeture automati que de cette arrivée lorsque le conducteur lâche la pédale d'accélérateur, et ensuite sa réouverture automatique au même degré que précédemment lorsque le conducteur accélère à nouveau son moteur.
Ce dispositif facilite grandement la conduite des véhicules munis de l'appareil suivant l'invention, en ville et dans les agglomérations fréquentées.
Dans cette fig. 4, 4 représente le corps du dispositif appliqué contre la culasse du mo teur 3 et contenant les diaphragme>, perforés 5 que le mélange gazeux est obligé de traver ser en allant du carburateur C à l'admission du moteur; 2 représente la. valve d'étrangle ment du carburateur commandée par le levier 11 et la tringle 12.
L'arrivée d'air supplé mentaire se fait par 7 à travers une valve de réglage constituée ici par exemple par un pointeau 13 coulissant dans un petit cylindre 14 et ouvrant ou coupant la communication entre 7 et les orifices 15 ouverts à l'atmos phère; un ressort 16 tend constamment à fer mer le pointeau. Celui-ci est relié à l'extré mité<I>nt</I> par une tige 17 à une manette de com mande non représentée, par l'intermédiaire d'un ressort de traction 18 de force supérieure à celle du ressort 16. On voit qu'ainsi le con ducteur peut à volonté laisser le pointeau 13 fermé sous l'action de son ressort 16, ou bien l'ouvrir en tirant sur le câble d'ouverture 17 au moyen de la manette.
Le câble 17 porte, entre le pointeau et le ressort 18, une butée 19, tandis que la tringle 12 de commande de l'accélérateur porte un coulisseau réglable 20 fixé à la tige 12 par une vis de serrage 21 et formant une fourche 20' destinée à venir coopérer avec la butée 19 fixée au câble 17.
On voit que de cette façon, lorsque l'ac célération est ouvert comme représenté au dessin, le conducteur peut à volonté laisser fermé ou ouvrir plus ou moins le pointeau 13 d'arrivée d'air supplémentaire. Mais lorsque le conducteur ferme l'accélérateur pour la marche au ralenti en déplaçant la tringle 12 dans le sens de la flèche F, la fourche 20' vient heurter la butée 19 et la ramène vers la gauche (en tendant le ressort de traduction 18) de manière à. laisser le pointeau se fermer sous l'action de son ressort 16.
Dès que le conducteur accélère à nouveau, c'est-à-dire dès que la fourche 20' libère la butée 19, le ressort 18 reprend sa position normale et tire sur le câble 17 en comprimant le ressort 16 pour ouvrir le pointeau au même degré qu'il était précédemment réglé.
On remarquera que, les perforations 6 présentant leur petit bout vers le cylindre, leur ensemble constitue un obstacle pratique ment infranchissable à la flamme en cas de retour de flamme vers le carburateur; la tra versée de chaque perforation donne lieu en effet d'abord à une détente refroidissant les gaz, puis la pénétration dans la perforation suivante subit une résistance considérable ne laissant passer qu'une partie des gaz déten dus, après quoi s'effectue une nouvelle dé tente et un nouveau refroidissement de cette partie, et ainsi de suite.
Pour augmenter l'efficacité de l'appareil comme anti-retour de flamme, au lieu de dis poser les diaphragmes perforés 5 de façon que les trous successifs 6 se trouvent en ligne les uns avec les autres, on peut les décaler angu- lairement les uns par rapport aux autres par rotation autour de leur axe commun, de fa çon que, par exemple comme représenté fig. 5, le courant gazeux qui pourrait tendre à se former en sens rétrograde, c'est-à-dire suivant la flèche (fig. 5), se heurte, sur un côté du trou, à un gradin élargi g qui forme un large obstacle à la propagation de la flamme en arrière.
On pourra varier le sens de décalage, soit d'un diaphragme au suivant, soit d'un groupe de ,diaphragmes successifs .décalés dans le même sens à un autre, de manière à impo ser à la flamme qui voudrait franchir le multi-diffuseur un passage en zigzag ren- eontrant des gradins larges tels que g tantôt d'un côté, tantôt de l'autre.
Dans la variante suivant la fig. 3, les diaphragmes dont les perforations sont pla cées en ligne sont traversés par des tiges ou des câbles 8 portant de légères masses 9, de préférence en forme d'olives. Ces tiges peu vent être commandées par le conducteur, par exemple solidairement avec l'étrangleur 2 du carburateur, de façon que les olives 9 vien nent obturer partiellement les perforations 6 des diaphragmes quand le moteur tourne au ralenti.
En tirant complètement. les olives dans leurs perforations coniques respectives, on peut même fermer à peu près complète ment le passage d'aspiration, de telle sorte que, si l'on attelle la commande des tiges 8 sur un dispositif de verrouillage de sûreté, on pourra empêcher la mise en marche du mo teur dans le but d'empêcher le vol de la voi ture. On comprend que, s'il s'agit, lorsqu'on emploie l'appareil, d'utiliser seulement sa propriété anti-retour de flamme, cet appareil pourra être placé n'importe où, aussi bien à l'entrée du carburateur ou dans le carbura teur lui-même, qu'entre le carburateur et le moteur comme supposé ci-dessus.
Il pourra même être divisé en plusieurs tronçons, par exemple un de quelques diaphragmes à l'en trée du carburateur et un ou plusieurs autres dans la longueur de la tuyauterie après le carburateur.
Les diverses dispositions et détails d'exé cution, -entre autres le nombre de diaphragmes successifs, leur disposition jointive ou écar tée les uns des autres, etc. peuvent varier sans sortir du cadre de l'invention. On pour rait employer des plaques métalliques minces dans lesquelles les perforations sont obtenues en crevant la plaque par poinçonnage de fa çon que les bords des trous ainsi percés soient repoussés suivant la forme conique voulue, comme il est représenté par exemple à la fig. 6.
Ce mode de fabrication présente le grand avantage, spécialement pour l'aviation, d'une réduction sensible du poids. En outre, les in tervalles entre les cônes perforés 6 consti tuent, au dos de la plaque, des alvéoles 26 dont la concavité est tournée en sens inverse de la flèche f suivant laquelle s'effectuent les retours de flamme; cette disposition présente par suite une résistance considérable à de tels retours de flamme dont les gaz, arrivant dans le sens de la flèche f, s'engouffrent dans les avéoles 26 et s'y compriment sans pouvoir refluer vers les orifices des cônes perforés 6.
La plaque mince perforée pourrait avoir une forme générale courbée ou arrondie.
Device against backfire for internal combustion engines. The object of the invention is a device which is placed in the suction line of the engine to constitute a safety device for preventing backfire and which, in addition, when it is placed between the carburetor and the engine, ensures perfect carburetion and allows significant fuel savings. This device is formed by perforated diaphragms each pierced with a large number of conical holes so as to subdivide the suction flow into a large number of small diameter threads.
In particular when the device is placed between the carburetor and the engine to improve the qualities of the mixture supplied by the carburettor, the diaphragms can be heated so as to take a temperature which is more or less uniform throughout their mass; to this end, the diaphragms can be inserted rubbing into a tubular body which is itself heated by suitable means and which transmits heat to them by contact. The conical holes of these diaphragms can all be arranged in the same direction (so as to create only a reduced pressure drop on suction and, on the contrary, to oppose a very high resistance to a gas current which would come in the opposite direction. during a flashback.
This device can be combined, when it is placed between the carburetor and the engine, with an adjustable intake of additional air entering the suction line upstream of the series of diaphragms. It has already often been proposed to connect an adjustable additional air intake between the carburetor and the engine; but this simple addition did not give satisfaction, because, when the additional air is opened, the depression acting on the nozzle decreases, the flow rate of the latter is therefore less, but the spraying is legally reduced; in addition, the additional air mixes poorly with the previously carburised air masses.
Thanks to the combination of an additional air intake with the aforementioned perforated stirring diaphragms, these drawbacks are eliminated and the apparatus constitutes a perfect fuel saver. Stirring diaphragms can also be provided in the perforations, for example in the form of olives, mobile and controlled to partially close the orifices when the engine is idling.
The accompanying drawing represents, by way of example and in a more or less schematic manner, two embodiments of the object of the invention.
Figs. 1 and 2 show a simple shape, respectively in section through the axis and in cross section; Fig. 3 shows the application of ob turing olives in the perforations of the diaphragms; Fig. 4 relates to a device for controlling the supply of additional air upstream of the diaphragms; Fig. 5 is a detail view; The fi-. 6 is a variant. of which only one diaphragm is shown.
In fig. 1 and 2, 1 represents the suction line coming from the car burator, the throttle valve of which is represented diagrammatically by 2. Between this line and the motor 3, and preferably attached directly to the latter, is installed the device which comprises a body 4, preferably metallic, heated in a known manner and, to. inside this body, a series of diaphragms 5 in close contact around their periphery with the walls of 4 so that the. cha enters them by conductivity.
These diaphragms, thick enough to maintain a more or less constant temperature throughout their mass, are each pierced with a fairly large number of conical holes 6, and the holes of each are aligned with those of the others, as seen in fig. . 1, the diaphragms can moreover be placed against each other as shown, or at intervals from each other.
The mixture leaving the carburetor, in a more or less homogeneous form depending on the setting of the latter or according to the speed of the engine, therefore passes through these series of holes which impose successive rolling and expansion on it which, with the concomitant heating, finally ensure this mixture, to. entry of the cylinder, perfect gasification and homogeneity.
An adjustable additional air intake, shown schematically at 7, allows a variable quantity of air to be admitted at will, necessary for the proper functioning of the engine, depending on the ambient temperature, the quality of the fuel, the humidity, etc. When the engine is hot and the outside temperature is suitable, we admit by 7 an additional air inlet which will mix intimately during the passage through the diaphragms, with the first mixture coming from the carburetor, achieving a saving of fuel and increased power.
The apparatus therefore allows very tight adjustment of the carburetor as a result of the improvement obtained from gasification and homogeneity; moreover, when the engine is hot, the apparatus makes it possible, without reducing this homogeneity, to regulate the operation of the engine and to achieve an appreciable saving of fuel by the admission of additional air.
At idle speed, it is necessary to reduce or eliminate the addition of additional air, otherwise there is a risk of stalling the engine. Fig. 4 shows a control device making it possible to open the additional air supply and to adjust it to, la. hand according to the external conditions and the engine temperature, but realizing the automatic closing of this arrival when the driver releases the accelerator pedal, and then its automatic reopening to the same degree as before when the driver again accelerates his engine.
This device greatly facilitates the driving of vehicles equipped with the apparatus according to the invention, in town and in busy towns.
In this fig. 4, 4 shows the body of the device applied against the cylinder head of the engine 3 and containing the diaphragms>, perforated 5 that the gas mixture is forced to pass through going from the carburetor C to the engine intake; 2 represents the. carburetor choke valve controlled by lever 11 and rod 12.
The additional air inlet is effected by 7 through an adjustment valve formed here for example by a needle 13 sliding in a small cylinder 14 and opening or cutting the communication between 7 and the orifices 15 open to the atmosphere. ; a spring 16 constantly tends to close the needle. This is connected at the end <I> nt </I> by a rod 17 to a control lever not shown, by means of a tension spring 18 of greater force than that of the spring 16 It can be seen that in this way the driver can at will leave the needle 13 closed under the action of its spring 16, or else open it by pulling on the opening cable 17 by means of the handle.
The cable 17 carries, between the needle and the spring 18, a stop 19, while the rod 12 for controlling the accelerator carries an adjustable slide 20 fixed to the rod 12 by a tightening screw 21 and forming a fork 20 ' intended to cooperate with the stop 19 fixed to the cable 17.
It can be seen that in this way, when the acceleration is open as shown in the drawing, the driver can at will leave closed or open more or less the needle 13 for the additional air inlet. But when the driver closes the accelerator for idling by moving the rod 12 in the direction of the arrow F, the fork 20 'hits the stop 19 and brings it back to the left (by tensioning the translation spring 18) in a way to. let the needle close under the action of its spring 16.
As soon as the driver accelerates again, that is to say as soon as the fork 20 'releases the stop 19, the spring 18 returns to its normal position and pulls on the cable 17 by compressing the spring 16 to open the needle at the same degree that it was previously set.
It will be noted that, the perforations 6 having their small end towards the cylinder, their assembly constitutes a practically insurmountable obstacle to the flame in the event of a flashback towards the carburetor; the penetration of each perforation in fact first gives rise to an expansion cooling the gases, then the penetration into the following perforation undergoes considerable resistance allowing only part of the gases to pass through, after which a new one takes place de tent and a new cooling of this part, and so on.
To increase the efficiency of the device as a backfire prevention, instead of placing the perforated diaphragms 5 so that the successive holes 6 are in line with each other, they can be angularly offset. with respect to each other by rotation about their common axis, so that, for example as shown in FIG. 5, the gas current which could tend to form in a retrograde direction, that is to say along the arrow (fig. 5), collides, on one side of the hole, with a widened step g which forms a large obstacle to the flame spread back.
The direction of shift can be varied, either from one diaphragm to the next, or from a group of successive diaphragms shifted in the same direction to another, so as to impose on the flame which would like to cross the multi-diffuser a zigzag passage with wide steps such as g sometimes on one side, sometimes on the other.
In the variant according to FIG. 3, the diaphragms the perforations of which are placed in line are crossed by rods or cables 8 carrying light masses 9, preferably in the form of olives. These rods can be controlled by the driver, for example integrally with the throttle 2 of the carburetor, so that the olives 9 come partially block the perforations 6 of the diaphragms when the engine is idling.
By pulling completely. the olives in their respective conical perforations, it is even possible to close the suction passage almost completely, so that, if the control of the rods 8 is hitched to a safety locking device, it is possible to prevent the starting the engine to prevent theft of the car. It is understood that, if it is a question, when using the device, of using only its anti-backfire property, this device can be placed anywhere, both at the inlet of the carburetor or in the carburetor itself, than between the carburetor and the engine as assumed above.
It can even be divided into several sections, for example one of a few diaphragms at the entry of the carburetor and one or more others in the length of the pipe after the carburetor.
The various arrangements and details of execution, among others the number of successive diaphragms, their arrangement contiguous or separated from each other, etc. may vary without departing from the scope of the invention. Thin metal plates could be used in which the perforations are obtained by puncturing the plate by punching so that the edges of the holes thus drilled are pushed back into the desired conical shape, as shown for example in FIG. 6.
This method of manufacture has the great advantage, especially for aviation, of a significant reduction in weight. In addition, the intervals between the perforated cones 6 constitute, on the back of the plate, cells 26, the concavity of which is turned in the opposite direction to the arrow f along which the flashbacks take place; this arrangement therefore presents considerable resistance to such flashbacks, the gases of which, arriving in the direction of arrow f, rush into the aveoles 26 and are compressed there without being able to flow back towards the orifices of the perforated cones 6.
The perforated thin plate could have a generally curved or rounded shape.