Carburateur à combustible liquide. Dans les carburat[urs ordinaires pour mo teurs à explosion, la pulvérisation .du coiu- bustible liquide et son mélange avec l'air sont assurés par la dépression d'aspiration du mo teur. Comme .celle-ci doit rester assez faible si l'on ne veut pas réduire la puissance lors des grandes ouverture du papillon, on est con- sidérablement gêné pour obtenir un mélange correct dans tous les cas, notamment lors des reprises brusques.
Cet inconvénient est encore plus sensible quand on essaye de remplacer le liquide lé ger habituel (essence) par un liquide flus lourd, tel que les huiles combustibles. La pulvérisation se produit difficilement. aux fortes dépressions et elle devient tout à fait insuffisante aux faibles dépressions, de telle sorte que la marche du moteur aux bas ré gimes est totalement impossible. On doit y remédier en utilisant un carburant auxiliaire léger (essence) pour assurer la totalité ou la.
plus grande partie de l'alimentation aux faibles ouvertures du papillon (puissances réduites, ralenti et marche à vide). La con- sommation de ce carburant auxiliaire, généra lement coûteux, est ainsi élevée.
Le carburateur à eombustible liquide, fai sans l'objet -de l'invention, permet de réduire considérablement cet inconvénient.<B>Il</B> est ca ractérisé en ee que l'entraînement et la pulvé risation du combustible liquide sont assurés par l'effet d'une pression auxiliaire placée sous la dépendance de la commande d'accélé ration et agissent eoncurremment avec la dé pression provoquée par l'aspiration -du mo teur.
La pression auxiliaire employée peut être appliquée directement au combustible liquide qui, alors, se pulvérise de lui-même à la sortie d'ajutages appropriés; elle peut aussi être ap pliquée à un gaz auxiliaire qui agit sur le @com.bustible liquide par entraînement méca nique et le pulvérise à la façon connue. Dans ce dernier cas, on peut avec avantage utiliser comme gaz auxiliaire un gaz combustible qui facilite et régularise l'inflammation du mé lange .détonant à l'intérieur des cylindres.
Les dessins annexés montrent, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution. du carburateur selon l'invention, ainsi que -des vues de détails; Fig. 1 et 2 sont deux coupes schématisées d'un .dispositif de pulvérisation par l'effet d'une pression auxiliaire appliquée à un gaz auxiliaire; Fig. 3 et 4 sont des coupes d'organes de réglage -de la pression du gaz auxiliaire; Fi--. 5 est une coupe schématique d'une bougie d'allumage munie d'un dispositif per mettant -de recueillir du gaz comprimé;
Fig. 6 est une -coupe schiématique d'une première forme d'exécution du carburateur suivant l'invention, dans laquelle la pression auxiliaire est appliquée au combustible li quide; Fig. 7 est une vue de côté, avec arracbe- ment, d'une seconde forme d'exécution .du :car burateur suivant d'invention, .dans laquelle la pression auxiliaire est appliquée à un gaz auxiliaire;
Fig. 8 est une -coupe suivant VIII-VIII de la fig. 7; Fig. 9 est une coupe suivant IX-IX de la fig. 8; Fi-. 10 en est une vue de face avec coupe partielle suivant X-X de fig. 8 et 9; Fig. 11 en est une vue en plan par- dessous à échelle réduite;
Fig. 12 et 13 sont deux coupes longitudi nales de détail, à.<B>90'</B> l'une -de l'autre, du ,corps d'un robinet de réglage de la pression auxiliaire; Fig. 14 à 16 sont des coupes transversales dudit robinet dans trois positions différentes; Fig. 17 est une vue en élévation d'une troisième forme d'exécution du carburateur suivant l'invention, à pression auxiliaire ap pliquée à un gaz; Flic. 18 est une coupe longitudinale de la fig. 17; Fig. 19 est une vue à grande échelle d'une tête -de pulvérisation.
Dans la -disposition suivant fig. 1, une cuve à niveau constant 1, contenant du -com bustible liquide, alimente un tube 2 entouré par un autre tube 3, concentrique au premier, et qui reçoit du gaz sous pression à travers un robinet 4. Les deux tubes 2 et 3 se termi nent par des ajutages concentriques, l'orifice à combustible liquide étant disposé légère ment au-dessus -du niveau dans la cuve 1. L'ensemble des tubes est arrangé de façon à débiter au droit d'un .diffuseur 5 plagié en arrière -d'un papillon 6 de réglage des gaz dans une tubulure d'admission 7 du mot*3ur.
Le gaz auxiliaire arrive au robinet 4 sous une pression constante relativement faible, de quelques .centaines de grammes par centimètre carré, par exemple.
Le robinet 4 -est placé sous la dépendance -de la commande de l'aec#-lération (laquelle agit sur le papillon 6) par un mécanisme quelconque non figuré.
Le fonctionnement est le suivant: A chaque position -déterminée de la .com mande d'accélération correspondent des angles d'ouverture .déterminés du papillon 6 et :du robinet 4 ainsi qu'une valeur déterminée de la pression du gaz auxiliaire en arrière des aju- tages de sortie des tubes 2 et 3. Le gaz en s'é chappant entraîne le combustible liquide et le pulvérise finement .dans la tubulure 7 en le mélangeant intimement à l'air aspiré par le moteur.
L'entraînement et la pulvérisation du li quide sont assurés par la pression :du gaz auxiliaire, de telle sorte que, même aux bas régimes, même avec des combustibles liquides lourds, on obtient un fin brouillard -de goutte lettes imperceptibles, réparties -de façon ho mogène dans l'air aspiré par le moteur, ce qui assure un fonctionnement satisfaisant de -celui-ci.
Mais il faut noter en outre que la dépres sion provoquée par l'aspiration du moteur au droit du diffuseur 5 agit aussi de façon ap préciable sur l'ajutage du tube 2. Il en ré sulte que, pour une même position -de la -com mande d'accélération, le débit de liquide combustible augmente quand le régime du moteur augmente. Ainsi le débit de liquide dépend à la fois de la position de la eoin- mande d'accélération et du régime du moteur. Lors d'une brusque reprise à bas régime, le gaz sous pression assure un débit ins- f:antané de liquide finement pulvérisé, met tant ainsi le moteur à même d'obéir sans re tard à la commande d'accélération.
Le gaz auxiliaire employé peut être de l'air ou un autre gaz quelconque. Il est par tienlièrement intéressant, en certains cas, d'employer un gaz combustible: gaz de ville, acétylène, butane, hydrogène, etc. On intro cluit ainsi dans le moteur un mélange facile ment inflammable de gaz combustible et d'air, susceptible d'assurer le départ ou le ralenti dans les cas les plus difficiles.
Bien entendu, la pression du gaz est. s'il y a lieu, régularisée et réduite avant l'emploi, par un mano-détendeur approprié.
Fig. 2 indique une variante de réalisation du dispositif de pulvérisation. Le tube 2 est à angle droit avec le tube 3.
Fig. 3 montre un dispositif à pointeau pour le réglage de la pression du gaz auxi liaire. En fig. 4, le réglage est assuré par le petit clapet 8 dont @la tige 9 reçoit l'action du levier 10; une membrane souple 11, d'une part, assure la levée de la tige 9 et, d'autre part, forme fermeture étanche, évitant tout presse-étoupes.
Fig. 5 montre, à, titre d'exemple, l'utilisa tion d'une bougie .d'allumage 12 pour la pro duction du gaz comprimé destiné à servir de gaz auxiliaire. Une bague creuse 13, disposée sous le corps de la bougie, est reliée à l'inté rieur de celle-ci par un trou 14. U ne bille 15, pressée par un ressort 16, forme soupape au tomatique.
On peut aussi utiliser un compresseur, une bouteille, etc.
Dans -la première forme d'exécution repré sentée en fi-,. 6, la pression auxiliaire est ap pliquée an combustible lui-même. Le com bustible liquide sous pression constante ar rive dans une cuve 17 renfermant une cloi son 18 pourvue d'un orifice obstrué par un clapet à membrane du genre de celui suivant fi(-. 4. et dont les organes ont d'ailleurs été affectés des mêmes chiffres de référence. De là, le liquide arrive à un tube 19 aboutissant à un ajutage pulvérisateur 20 pourvu .d'un dispositif d'atomisation tel qu'un système 21 de rainures hélicoïdales.
L'axe du papillon 6, placé sous la dépen dance de la commande d'accélération, porte une came 22 qui agit sur l'extrémité du levier 10 commandant le clapet 8. Ainsi l'ouverture dudit clapet est elle-même placée sous la dé pendance .de la commande d'accélération.
Comme dans les cas de fig. 1 et 2, l'entraî nement du combustible liquide et sa pulvéri sation sont produits par la pression auxi liaire du .combustible liquide en arrière de l'ajutage 20, mais la dépr?s;ion au droit du diffuseur 5 agit. .également, .de telle sorte que, pour une même position de -commande -d'accélération, le débit de combustible liquide varie suivant le régime du moteur.
La deuxième forme d'exécution, représen- tée en fig. 7 à 11, est un carburateur, dans lequel la pression auxiliaire est appliquée à un gaz auxiliaire. Le carburateur représenté comprend deux cuves à niveau constant, l'une 23, alimentée en essence, l'autre 24, en huile. Des conduits 25, 26 (fig. 10), partant de ces cuves, aboutissent à un canal transversal 27; ils peuvent être obturés par des pointeaux 28 et 29 normalement soulevés par -des ressorts 30 et 31. Un balancier 32-33, articulé en 34 et :commandé par une tringle 35, peut abaisser soit l'un, soit l'autre des pointeaux 28 et 29.
Un ajutage ou gicleur 36 est alimenté par le canal 27; il est disposé perpendiculairement à l'axe de la tubulure d'aspiration 37 et dé bouche au centre d'un diffuseur 38 (fig. 8 et 9). Le papillon de gaz 39 est placé en aval de ce diffuseur.
Un gaz sous pression arrive en 40, tra verse la clé 41 d'un robinet de réglage et par vient à un tube 42 qui se termine en tuyère dans l'axe -de la tubulure 37, en face .du gi cleur 36, suivant la disposition de fig. 2. La clé 41 est pourvue d'un levier de manceuvre 43 (fig. 9) attelé par une bielle 44 avec un levier 45 .calé sur l'axe 46 du papillon 39. Celui-ci est directement relié à la commande d'accélération par un levier 47.
On notera (fig. 8 et 9) que cet axe 46 .est creux et tourne sur un axe fixe creux 48 aboutissant à un pe tit diffuseur auxiliaire, 49 (fig. 7 et 8) coiffant un gicleur de ralenti 50 alimenté par ila cuve à essence 23. L'axe fixe 48 et l'axe mobile 46 sont pourvus de fenêtres latérales 51 et 5 2 qui se correspondent à la position de ralenti (fermeture du papillon 39).
Le robinet de réglage est détaillé aux fi--. 12 à 16. Sa clé 41 comprend une lumière 53 en forme de fente étroite permettant une grande progressivité de réglage. Fig. 12 et 13 montrent la clé en élévation et de profil;, fig. 14 à 16 sont des coupes du robinet respec tivement fermé, ouvert à demi, ouvert en plein.
Le fonctionnement général ressort des ex plications concernant la disposition de fig. 1. Pour le départ à froid, ou en cas de manque d'huile, l'inverseur à pointeaux 28-29 per met de fonctionner à l'essence aussi longtemps qu'on le .désire. A l'extrême ralenti et lors -de la marche à vide, lorsque le robinet 41 est presque fermé, la pulvérisation serait insuf fisante. Mais les fenêtres 51 et 52 sont alors en regard et c'est le gicleur de ralenti 50 ali menté à l'essence qui assure la marche, même lorsque le papillon 39 est entièrement fermé.
La consommation d'essence est insignifiante puisqu'elle ne se produit qu'à l'extrême ra lenti seulement.
Lorsque le gaz auxiliaire est combustible, il peut être inutile de prévoir un ralenti à l'essence, le gaz pouvant l'assurer lui-même si le robinet 41 est disposé pour maintenir un débit suffisant quand le papillon 39 est pres que fermé.
Les fi-. 17 à 19 montrent la troisième forme .d'exécution du carburateur. Dans celui- ci, la pression auxiliaire est aussi appliquée à. un gaz auxiliaire. Une cuve à huile 24 ali mente un canal axial 54 prévu dans une tige 55 coaxiale à une tubulure d'aspiration 56. Cette tige comporte un autre canal 57, désaxé, qui est alimenté en gaz sous pression à tra vers un pointeau à ressort 58.
La tige 55 se termine par une tête 59 (fig. 19) pourvue d'un conduit axial 60 et .de conduits inclinés 61 aboutissant près de la sortie de celui-ci; ceux-ci sont alimentés en gaz par une cham bre annulaire 62, dans laquelle débouche le canal 57. Cette tête 59 est au droit d'un dif fuseur 63 dans la tubulure 56.
Cette dernière comporte des ouvertures latérales 64 d'admission d'air, en forme de larmes (fig. 17) entourées par un diffuseur annulaire 65. Un piston 66, -coulissant sur la tige 55 .dans la tubulure 56, découvre plus ou moins les ouvertures 64 et constitue ainsi or- gane de réglage de l'admission au moteur. Ce piston est commandé par une équerre 65.1-66a (fig. 17), articulée en 67 et reliée par une tige 70 à la commande d'accélération.
L'équerre 65a-66a est solidaire d'une came 71 qui agit sur le bras 72 d'une équerre 72-73, articulée en 74 et rappelée par un ressort 75. Cette équerre commande à son tour le pointeau 58.
Dans le diffuseur 65 est lobé un gicleur auxiliaire 76 alimenté en essence par la cuve 23.
Le fonctionnement reste celui précédem ment décrit. Le gicleur 76 assure la marche au ralenti. Dès que le piston 66 est abaissé suffisamment, ledit gicleur est hors d'action par suite -de la forme même des ouvertures 64. Au reste, on peut prévoir un pointeau pour fermer l'arrivée d'essence au gicleur 76 dès que le piston s'abaisse un peu.
Liquid fuel carburettor. In ordinary carburates for internal combustion engines, the atomization of the liquid fuel and its mixing with air is provided by the suction vacuum of the engine. Since this must remain fairly low if one does not want to reduce the power when the throttle opens wide, one is considerably hampered in obtaining a correct mixture in all cases, in particular during sudden starts.
This drawback is even more noticeable when attempting to replace the usual light liquid (gasoline) with a heavy flusive liquid, such as fuel oils. Spraying is difficult. at strong depressions and it becomes quite insufficient at weak depressions, so that running the engine at low revs is totally impossible. This should be remedied by using a light auxiliary fuel (gasoline) to ensure all or the.
greater part of the power supply at small throttle openings (reduced power, idling and idling). The consumption of this generally expensive auxiliary fuel is thus high.
The liquid fuel carburetor, made without the object of the invention, allows this drawback to be considerably reduced. <B> It </B> is characterized in that the entrainment and the atomization of the liquid fuel is ensured. by the effect of an auxiliary pressure placed under the dependence of the acceleration control and act concurrently with the pressure drop caused by the suction -from the engine.
The auxiliary pressure employed can be applied directly to the liquid fuel which, then, atomizes itself at the outlet of suitable nozzles; it can also be applied to an auxiliary gas which acts on the liquid fuel by mechanical entrainment and atomizes it in the known manner. In the latter case, it is advantageously possible to use as auxiliary gas a combustible gas which facilitates and regulates the ignition of the detonating mixture inside the cylinders.
The accompanying drawings show, by way of examples, some embodiments. of the carburetor according to the invention, as well as detailed views; Fig. 1 and 2 are two schematic sections of a spraying device by the effect of an auxiliary pressure applied to an auxiliary gas; Fig. 3 and 4 are cross sections of auxiliary gas pressure regulators; Fi--. 5 is a schematic sectional view of a spark plug provided with a device for collecting compressed gas;
Fig. 6 is a schematic sectional view of a first embodiment of the carburetor according to the invention, in which the auxiliary pressure is applied to the liquid fuel; Fig. 7 is a side view, cut away, of a second embodiment of the following invention: burator, in which the auxiliary pressure is applied to an auxiliary gas;
Fig. 8 is a -section along VIII-VIII of FIG. 7; Fig. 9 is a section along IX-IX of FIG. 8; Fi-. 10 is a front view with partial section along X-X of FIG. 8 and 9; Fig. 11 is a plan view from below on a reduced scale;
Fig. 12 and 13 are two detail longitudinal sections, <B> 90 '</B> from each other, of the body of an auxiliary pressure adjustment valve; Fig. 14 to 16 are cross sections of said tap in three different positions; Fig. 17 is an elevational view of a third embodiment of the carburetor according to the invention, with auxiliary pressure applied to a gas; Cop. 18 is a longitudinal section of FIG. 17; Fig. 19 is an enlarged view of a spray head.
In the -disposition according to fig. 1, a constant level vessel 1, containing liquid -com bustible, supplies a tube 2 surrounded by another tube 3, concentric with the first, and which receives gas under pressure through a valve 4. The two tubes 2 and 3 terminate in concentric nozzles, the liquid fuel orifice being disposed slightly above the level in the tank 1. The set of tubes is arranged so as to discharge to the right of a .diffuseur 5 plagiarized in rear -a throttle valve 6 in an intake manifold 7 of the word * 3ur.
The auxiliary gas arrives at the tap 4 under a relatively low constant pressure, of a few hundred grams per square centimeter, for example.
The valve 4 -is placed under the control of the aec # -leration (which acts on the butterfly 6) by any mechanism not shown.
The operation is as follows: At each determined position of the acceleration command correspond determined opening angles of the butterfly 6 and of the valve 4 as well as a determined value of the pressure of the auxiliary gas behind the outlet ports of tubes 2 and 3. The escaping gas entrains the liquid fuel and atomizes it finely into the pipe 7, mixing it intimately with the air drawn in by the engine.
The driving and spraying of the liquid are ensured by the pressure: of the auxiliary gas, so that, even at low speeds, even with heavy liquid fuels, a fine mist is obtained - of imperceptible droplets, distributed - of homogeneous manner in the air sucked in by the motor, which ensures satisfactory operation of the latter.
But it should also be noted that the depression caused by the suction of the motor in line with the diffuser 5 also acts appreciably on the nozzle of the tube 2. It follows that, for the same position -of the - throttle control, the flow of combustible liquid increases with increasing engine speed. Thus the flow of liquid depends both on the position of the throttle control and on the engine speed. When suddenly resuming at low speed, the pressurized gas ensures an instantaneous flow of finely atomized liquid, thus enabling the engine to obey the acceleration command without delay.
The auxiliary gas employed can be air or any other gas. It is therefore particularly interesting, in certain cases, to use a combustible gas: town gas, acetylene, butane, hydrogen, etc. An easily flammable mixture of combustible gas and air is thus introduced into the engine, capable of ensuring starting or idling in the most difficult cases.
Of course, the gas pressure is. if necessary, regulated and reduced before use, by an appropriate pressure regulator.
Fig. 2 indicates an alternative embodiment of the spray device. Tube 2 is at right angles to tube 3.
Fig. 3 shows a needle device for adjusting the pressure of the auxiliary gas. In fig. 4, the adjustment is provided by the small valve 8 of which @la rod 9 receives the action of the lever 10; a flexible membrane 11, on the one hand, ensures the lifting of the rod 9 and, on the other hand, forms a sealed closure, avoiding any cable glands.
Fig. 5 shows, by way of example, the use of a spark plug 12 for the production of compressed gas for use as auxiliary gas. A hollow ring 13, arranged under the body of the spark plug, is connected to the interior thereof by a hole 14. A ball 15, pressed by a spring 16, forms a valve in the automatic.
You can also use a compressor, a bottle, etc.
In -the first embodiment represented in fi- ,. 6, the auxiliary pressure is applied to the fuel itself. The liquid fuel under constant pressure arrives in a tank 17 containing a wall 18 provided with an orifice blocked by a diaphragm valve of the type following fi (-. 4. and whose organs have also been affected of the same reference numbers From there the liquid arrives at a tube 19 terminating in a spray nozzle 20 provided with an atomizing device such as a system 21 of helical grooves.
The axis of the butterfly 6, placed under the dependence of the acceleration control, carries a cam 22 which acts on the end of the lever 10 controlling the valve 8. Thus the opening of said valve is itself placed under the dependence on the throttle control.
As in the cases of fig. 1 and 2, the entrainment of the liquid fuel and its pulverization are produced by the auxiliary pressure of the liquid fuel behind the nozzle 20, but the depreciation to the right of the diffuser 5 acts. .also, .so that, for the same acceleration -control position, the flow of liquid fuel varies according to the engine speed.
The second embodiment, shown in FIG. 7 to 11, is a carburetor, in which the auxiliary pressure is applied to an auxiliary gas. The carburetor shown comprises two tanks at constant level, one 23, supplied with gasoline, the other 24, with oil. Ducts 25, 26 (FIG. 10), starting from these tanks, lead to a transverse channel 27; they can be closed by needles 28 and 29 normally raised by springs 30 and 31. A balance 32-33, articulated at 34 and: controlled by a rod 35, can lower either one or the other of the needles 28 and 29.
A nozzle or nozzle 36 is supplied by the channel 27; it is arranged perpendicular to the axis of the suction pipe 37 and ends in the center of a diffuser 38 (fig. 8 and 9). The gas butterfly 39 is placed downstream of this diffuser.
A pressurized gas arrives at 40, passes through the key 41 of an adjustment valve and by comes to a tube 42 which ends in a nozzle in the axis of the pipe 37, opposite the nozzle 36, according to the arrangement of fig. 2. The key 41 is provided with an operating lever 43 (fig. 9) coupled by a connecting rod 44 with a lever 45 calibrated on the axis 46 of the butterfly 39. This is directly connected to the control. acceleration by a lever 47.
It will be noted (fig. 8 and 9) that this axis 46 is hollow and rotates on a hollow fixed axis 48 leading to a small auxiliary diffuser, 49 (fig. 7 and 8) covering an idle jet 50 supplied by the tank. gasoline 23. The fixed axis 48 and the movable axis 46 are provided with side windows 51 and 52 which correspond to the idle position (closing of the throttle 39).
The regulating valve is detailed in fi--. 12 to 16. Its key 41 comprises a slot 53 in the form of a narrow slot allowing great progressive adjustment. Fig. 12 and 13 show the key in elevation and in profile ;, fig. 14 to 16 are cross sections of the valve respectively closed, half open, fully open.
The general operation emerges from the explanations concerning the arrangement of FIG. 1. For cold starting, or in case of lack of oil, the needle reverser 28-29 allows to run on gasoline as long as desired. At extreme idle speed and when idling, when the tap 41 is almost closed, the spraying would be insufficient. But the windows 51 and 52 are then facing each other and it is the idle jet 50 supplied with gasoline which ensures operation, even when the throttle 39 is fully closed.
Fuel consumption is insignificant since it occurs only at extremely slow speeds.
When the auxiliary gas is combustible, it may be unnecessary to provide gasoline idling, the gas being able to provide it itself if the valve 41 is arranged to maintain sufficient flow when the throttle 39 is almost closed.
The fi-. 17 to 19 show the third embodiment of the carburetor. In this, the auxiliary pressure is also applied to. an auxiliary gas. An oil tank 24 feeds an axial channel 54 provided in a rod 55 coaxial with a suction pipe 56. This rod comprises another channel 57, offset, which is supplied with gas under pressure through a spring needle 58. .
The rod 55 ends in a head 59 (FIG. 19) provided with an axial duct 60 and inclined ducts 61 terminating near the outlet thereof; these are supplied with gas by an annular chamber 62, into which the channel 57 opens. This head 59 is in line with a dif fusor 63 in the pipe 56.
The latter has side openings 64 for air intake, teardrop-shaped (fig. 17) surrounded by an annular diffuser 65. A piston 66, sliding on the rod 55. In the tube 56, more or less uncovers the openings 64 and thus constitutes a member for adjusting the admission to the engine. This piston is controlled by a bracket 65.1-66a (fig. 17), articulated at 67 and connected by a rod 70 to the acceleration control.
The bracket 65a-66a is integral with a cam 71 which acts on the arm 72 of a bracket 72-73, articulated at 74 and returned by a spring 75. This bracket in turn controls the needle 58.
In the diffuser 65 is lobed an auxiliary nozzle 76 supplied with gasoline by the tank 23.
The operation remains that described above. The jet 76 ensures idling. As soon as the piston 66 is lowered sufficiently, said nozzle is disabled as a result of the very shape of the openings 64. Moreover, a needle can be provided to close the gasoline inlet to the nozzle 76 as soon as the piston lowers a little.