Procédé de production de force motrice par moteur à combustion interne et appareil pour la mise en #uvre de ce procédé. La présente invention est relative à la production de force motrice. Elle comprend un procédé de production de force motrice par moteur à combustion interne, et un appareil pour la mise en #uvre de ce procédé.
L'invention a pour but de rendre utilisa ble un gaz qui, jusqu'à présent, n'avait pas pu être utilisé d'une manière pratique pour la production de force motrice, à savoir l'am moniaque. Ce gaz peut être produit en quan tités plus que suffisantes pour l'alimentation des moteurs de véhicules automobiles sans entraîner la consommation de matières pre mières, telles que le charbon, qui sont néces saires pour d'autres usages et qui entrent d'ans la fabrication des autres gaz qu'on a envisagé, jusqu' à présent, d'employer comme carburants.
L'ammoniaque peut être enfermé à l'état liquide dans des bouteilles à gaz com primé dans des conditions extrêmement avan tageuses en ce qui concerne le poids total à transporter, à savoir celui de l'ammoniaque et celui de son contenant, Le procédé de production de force mo trice selon l'invention est caractérisé en ce que l'on ajoute à l'ammoniaque au moins un autre corps, constitué par un agent combusti ble qui, à l'état gazeux, a une densité supé rieure à 0,1 (par rapport à l'air), capable d'amorcer la combustion de l'ammoniaque dans l'air, et qu'on fait détoner avec de l'air le mélange d'ammoniaque et dudit agent.
Parmi les agents ou corps auxiliaires qui peuvent être utilisés conformément à l'inven tion, on peut citer soit des gaz pris isolément tels qu'un carbure d'hydrogène, du monoxyde de carbone, de l'étheroxyde de méthyle, ou d'éthyle, une méthylamine ou éthylamine, etc., soit un mélange de ces composés, soit enfin. un mélange des composés en question et de gaz inertes tels qu'on en obtient dans la fabiication du gaz d@e ville, du gaz de hauts fourneaux, du gaz de fours à coke, du gaz à l'eau, etc.
En particulier, on a. constaté qu'il était avantageux d'uti iser comme gaz auxiliaire un gaz combustible obtenu en soumettant un gaz contenant de l'hydrogène à un traitement capable d'augmenter son pouvoir calorifique et en particulier, on peut se servir d'un tel gaz enrichi par la combinaison d'au moins une partie de son hydrogène avec de l'acéty lène, ou encore,
d'un mélange de gaz conte nant du méthane obtenu par réaction d'hydro gène et d'oxyde de carbone en présence d'une proportion déterminée de vapeur d'eau sur un catalyseur à base de nickel à une tempéra ture d'environ 300 C.
Pour faciliter l'exposé de l'invention, on désignera désormais par le mot générique "gaz" soit un gaz pur, soit un mélange de gaz et il est bien entendu que le mot gaz s'ap plique à la fois aux gaz permanents et aux vapeurs des corps qui, à la température ordi naire, ne sont pas à l'état gazeux.
Parmi les corps auxiliaires qui sont parti- culiérement avantageux à employer, on citera les dérivés gazeux ou très volatils de l'alcool méthylique solubles dans l'ammoniac liquéfié constitués par l'oxyde de méthyle, les mé- thylamines et l'acétate de méthyle. Les corps présentent donc l'avantage de pouvoir être enfermés, avec l'ammoniaque, à l'état de mé- langes de compositions déterminées, dans les mêmes bouteilles.
Le point de départ, l'alcool méthylique, a l'avantage d'êtré déjà fabriqué, ou de pouvoir l'être aisément, à bas prix et en quantités illi mitées, dans les mêmes usines que l'ammo niac lui-même.
Parmi les dérivés de l'alcool méthylique répondant aux conditions ci-dessus, on signale comme étant partieulièrement avantageux: 1 l'oxyde de méthyle que l'on peut obte nir aisément avec des rendements excellents, par déshydratation catalytique de l'alcool méthylique suivant des procédés bien connus; 2o les mono et di-métbylamines (pures ou en mélanges) que l'on sait préparer de di verses manières à partir de l'alcool méthyli que et de l'ammoniac mais que l'on pourra aussi, lorsque cela paraîtra avantageux, ob tenir d'une autre façon, par exemple par l'ac tion des halogènes sur l'acétamide ou par extraction de produits de fermentation.
Ces produits sont, à l'état liquide, solubles dans l'ammoniae liquide. Leurs caractéristi que, comparées à celles de l'ammoniac, sont les suivantes:
EMI0002.0012
Oxyde <SEP> de <SEP> Monométhyl- <SEP> Diméthyl Ammoniac <SEP> méthyle <SEP> amine <SEP> amine
<tb> Points <SEP> d'ébullition <SEP> -38,5 <SEP> - <SEP> 23,7 <SEP> <SEP> -6 <SEP> 7 <SEP>
<tb> Pouvoir <SEP> calorifique <SEP> inf.
<tb> (en <SEP> cal, <SEP> par <SEP> kilo) <SEP> 4.490 <SEP> c. <SEP> 6.810 <SEP> c. <SEP> 8.280 <SEP> c.
<SEP> 9.460 <SEP> c.
<tb> Température <SEP> d'explosion <SEP> du
<tb> mélange <SEP> tonnant <SEP> 1.7 <SEP> 28 <SEP> <SEP> 1.969 <SEP> 1.970 <SEP> 2.016
<tb> Coefficient <SEP> d'accroissement
<tb> de <SEP> pression <SEP> par <SEP> explosion
<tb> du <SEP> mélange <SEP> tonnant <SEP> 7,68 <SEP> <B>8,71.</B> <SEP> 8, <SEP> 1 <SEP> !) Les trois produits envisagés ici à.
titre d'exemple en raison de leur température d'ex plosion et de leur puissance (caractérisée par l'accroissement de pression dû à l'explosion) fortement supérieures à celles de l'ammoniac, rendront celui-ci combustible et détonant lorsqu'ils lui seront mélangés en proportions eonvena.bles (voisines de 20%). <B>En</B> outre, et pour les mîmes raisons, la puissance du mo teur s'en trouvera améliorée, d'autant plus que ces corps ont:
des propriétés nettement indétonantes. Dans le cas de l'oxyde de méthyle, sa volatilité étant voisine de celle de l'ammo niac, il sera possible d'obtenir, si on le désire, le mélange gazeux convenable par simple dé tente du gaz qui surmonta le mélange liquide dans les bouteilles. Dans le cas de mono- et di- méthylamines, il sera préférable de le liquide lui-même dans un évaporateur afin d'obtenir un mélange gazeux de composition constante.
Il doit être, d'autre part, entendu que l'in vention s'applique d'une manière générale, c'est-à-dire aussi bien dans le cas de gaz pou vant être mélangés l'un à l'autre dans leur forme liquide, par exemple celui d'un gaz liquéfié dissous dans de l'ammoniaque liqué fié, que dans le cas où les gaz ou au moins l'un d'eux ne seraient pas liquéfiés, mais sim plement emmagasinés dans un récipient com mun aux deux, par exemple dans le cas de la dissolution de l'un des gaz dans l'autre gaz liquéfié, etc.
On pourra également utiliser avec avan tage, comme addition à l'ammoniac, de l'éthéroxyde d'éthyle, une éthylamine, ou un mélange le ces corps.
Le combustible peut être constitué en particulier par un mélange d'ammoniac et d'un dérivé gazeux ou très volatil de l'alcool méthylique ou de l'alcool éthy lique soluble dans l'ammoniac, tel qu'en particulier de l'oxyde de méthyle, ou de l'oxyde d'éthyle, de la mono- ou diméthyl- amine ou une éthylamine, ou un mélange de ces corps, le combustible constitué par l'am moniac mélangé à l'un ou plusieurs de ces corps d'addition étant alors susceptible de brûler dans l'air.
Comme corps d'addition à l'ammoniaque, on citera encore l'éthane en mélange avec une quantité convenable d'éther de pétrole, d'al cool méthylique, d'oxydes de méthyle ou d'éthyle, d'acétone, d'acétal méthylique, de formiate ou d'acétate de méthyle ou d'éthyle, etc., ou d'un mélange de ces corps.
L'oxyde de méthyle peut de plus servir de tiers solvant pour dissoudre l'éthane dans l'ammoniaque, ce que permet de réunir les trois gaz à l'état liquéfié dans la même bou teille et ce qui permet de n'utiliser qu'un seul détendeur.
A titre d'indication, on va donner ci- dessous les pouvoirs calorifiques et les tempé ratures de flamme de ces divers produits:
EMI0003.0010
Pouvoir <SEP> cal. <SEP> Température
<tb> (par <SEP> kilo) <SEP> inf. <SEP> de <SEP> flamme
<tb> Butane <SEP> 10.980 <SEP> e/k. <SEP> 1.958
<tb> Ammoniac <SEP> 4.490 <SEP> c/k. <SEP> 1.728
<tb> Ethane <SEP> 11.400 <SEP> e/k. <SEP> 1.940
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> méthyle <SEP> 6.810 <SEP> c/k.
<SEP> 1.969
<tb> Méthane <SEP> 8.500 <SEP> c/ms <SEP> 1.892
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> carbone <SEP> 8.044 <SEP> cims <SEP> 2.104
<tb> Acétylène <SEP> 18.500 <SEP> clm3 <SEP> 2.831
<tb> 11.010 <SEP> c Lorsqu'un mélange de corps tel que dé crit ci-dessus est formé dans un réservoir, en vue d'éviter qu'à mesure que l'on prélève du combustible -du réservoir la concentration du produit le moins volatil augmente dans le mélange, il est avantageux de prélever dans le récipient le mélange à l'état liquide et de le conduire, tel quel, soit à l'appareil de chauffage,
soit à un dispositif -de volatilisa- tion.
En vue d'obtenir un mélange d'ammonia que et du gaz auxiliaire possédant un pouvoir calorifique volumétrique constant, quelles que soient les conditions de fonctionnement, il y a lieu de mélanger .ces .deux gaz en propor tions constantes sans que les variations -de débit @clu mélange aient d'influence sur les dites proportions.
Pratiquement, cette condition sera réalisée de préférence de la manière suivante: On peut partir -de -deux sources de gaz constituées en pratique par deux bouteilles dans lesquelles les deux gaz respectifs sont emmagasinés sous pression.
Bien entendu, l'un de ces deux gaz ou même les deux peu vent être enfermés à l'état liquide dans. la bouteille. Ils @se vaporisent alors à une pres sion correspondant à la tension de vapeur saturée 4u liquide à la température e@jstarlte et constituent par conséquent les sources de gaz sous pression mentionnées ci-dessus.
Les gaz sous pression sont détendus sépa rément de manière à être amenés tous deux à la même pression. Il est alors facile d'obte nir le mélange des deux gaz en proportions constantes, en admettant dans une chambre de mélange des volumes de gaz détendus cor respondant aux proportions voulues. En par ticulier, il suffit de choisir convenablement lMs sections des canalisations reliant les appa reils détendeurs à la chambre de mélange pour obtenir le résultat voulu.
Une fois le mélange des gaz obtenu dans les proportions souhaitées, on envoie ce mé- langedans un carburateur à gaz qui ineorpore la quantité d'air nécessaire pour provoquer l'explosion du tout.
Comme on l'a indiqué plus haut, lorsque l'ammoniaque et l'autre gaz peuvent être ob tenus à l'état liquide dans des conditions de température et de pression acceptables et lors que les liquides en question sont miscible, on peut emmagasiner les deux gaz liquéfiés dans un récipient commun en dosant les quan tités respectives de gaz liquéfiés suivant les proportions voulues. Mais pour que les va peurs qui se produisent dans le récipient par l'évaporation du mélange de liquides contien nent des proportions constantes des deux gaz, on les fait sortir de la bouteille par un tube plongeant dans le liquide de façon à faire sortir du liquide dont la vaporisation s'opère après la sortie de la bouteille, et dans la pro portion du mélange liquide. Il suffit alors d'employer un seul dé tendeur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, trois appareils pour la mise en rouvre du procédé selon l'invention.
La fig. 1 du dessin est une vue schéma tique, partie en coupe et partie en élévation, d'un appareil.
La fig. 2 est un schéma, d'installation d'un véhicule automobile.
La fig. 3 est un schéma d'une autre ins tallation.
Sur ces dessins, on a représenté, en 1, une houteille contenant de l'ammoniaque liquide et, en 2, nue bouteille contenant un gaz auxi liaire convenable, qu'on supposera, par exem ple, être du gaz d'éclairage éthanisé. Ces deux bouteilles sont reliées par des conduits 3 et 4 à des détendeurs 5 et 6. Le gaz ammoniac qui s'échappe de la bouteille 1 est à une pres sion constante (correspondant à la tension de vapeur de l'ammoniac liquéfié) tant qu'il reste de l'ammoniaque liquide dans cette bouteille. Le détendeur 5 a donc pour rôle d'abaisser la pression de ce gaz de cette valeur fixe jusqu'à une valeur donnée. Par contre, dans la, bouteille 2, la pression du gaz dé croît à mesure que la bouteille se vide.
Le détendeur 6 fait donc baiser la pression du gaz s'échappant de la bouteille 2 d'une valeur décroissante, par exemple (le 30 à 1 kilo. ou de ?00 à 1 kilo ,jusqu'à une valeur déterminée qui est la même pour la basse pression fournie par le détendeur 5.
Les olaz détendu: provenant des appareils 5 et 6 sont amenés à une chambre de mélange 7 par des canalisations 8 et 9 dont les sec tions correspondent au rapport des volumes des gaz à mélanger dans la chambre 7. On conçoit que, comme les --az fournis respecti vement par les détendeurs 5 et 6 sont à la même pression. les quantités de gaz qui se mélangent dans la chambre 7 sont proportion nelles aux sections des canalisations 8 et 9.
De cette manière, on obtient dans la cham bre 7 un mélange de gaz dont le pouvoir calo- rifique volumétrique est constant quel que soit le débit.
Ce mélan-e est alors amené au carbura teur à gaz 10 par la tuyauterie 11. On voit en 1? l'arrivée d'air à ce carburateur et en 13 la. commande du papillon des gaz.
Le fonctionnement de ce dispositif résulte suffisamment clairement de la description précédente pour rendre inutiles des explica tions complémentaires.
De préférence, les détendeurs seront ré glés de manière à abaisser la pression des gaz jusqu'à. une valeur légèrement inférieure à la- pression atmosphérique. De la sorte, lorsque le papillon du carburateur est fermé et qu'aucun appel susceptible d'entraîner des gaz hors de la chambre 7 n'est fait,<B>ce</B> qui correspond à l'arrêt du moteur, les détendeurs ne débitent plus et les bouteilles de gaz com primé sont fermées par les clapets de ces dé tendeurs.
Dans des dispositifs du type qui vient d'être décrit en regard du dessin, la bouteille 1 contiendra pratiquement toujours de l'am moniac.
Par contre, la bouteille 2 pourra contenir l'un quelconque des gaz auxiliaires mention nés ci-dessus, ou même d'autres gaz qui n'ont pas été cités puisque l'énumération qui a été faite n'a été donnée qu'à titre d'exemple et n'a aucun caractère limitatif.
On constate que, dans ce cas, comme cha cun des gaz que l'on peut employer dans la bouteille 2 a un pouvoir calorifique différent, il y aura lieu de modifier la section de pas sage dans la tuyauterie 9 suivant la nature de ces gaz. A cet effet, on prévoit donc, sur cette tuyauterie, un organe de réglage de la section, par exemple un diaphragme 14, com mandé de toute façon convenable, par exem ple par un flexible 15, actionné par une com mande 16 et passant dans une gaine flexible 17, fixée à ses extrémités en 18 et 19, ou plus simplement par une vis de réglage.
Chaque fois qu'on changera la nature du gaz contenu dans la bouteille 2, il y aura donc lieu, par cette commande 16 (ou la vis) de modifier le réglage du diaphragme 14 de manière qu'il corresponde exactement aux propriétés du gaz en question.
La fig. 2 représente, à titre d'exemple, le schéma d'équipement d'une voiture automo bile par emploi de l'ammoniac avec addition d'un gaz comprimé constituant le gaz auxi liaire dont il a été question ci-dessus.
On voit en 2a, 2b, 2e, 2d les bouteilles qui contiennent le gaz comprimé en question, en 20 la soupape d'arrivée, en 21 le robinet d'ar rêt du circuit des gaz provenant de ces bou teilles; 22 est un distributeur permettant de mettre en communication la tuyauterie 4 soit avec le détendeur 6, soit avec l'une ou l'autre de deux canalisations d'alimentation 23 et 24 permettant respectivement le remplissage des bouteilles à l'allure rapide ou à l'allure nor male. Un manomètre 25 est également relié au distributeur d'une façon constante avec interposition d'un robinet 26.
La bouteille 1 est également reliée par la canalisation 3 au détendeur 5; les deux détendeurs 5 et 6 abou tissent, comme décrit ci-dessus, par les cana lisations 8 et 9, à la chambre de mélange 7. Le carburateur-mélangeur 10 est alimenté en mélange gazeux par cette chambre de mé lange à travers la tuyauterie 11 et fournit le mélange détonant au moteur 30 dont on voit le collecteur d'admission en 31 et l'accéléra teur en 32.
On peut, de la manière usuelle, prévoir un carburateur à essence 33 qui peut être substitué de toute façon convenable au carbu- rateur à gaz et qui, notamment, par le moyen ,d'un robinet à trois voies maneeuvré depuis le tablier de la voiture, permet de marcher soit à l'essence, soit au mélange gazeux.
En prenant le cas de l'ammoniac et d'un des produits décrits ci-dessus (par exemple oxyde de méthyle), qui est miscible à l'état liquide avec l'ammoniac pour -donner une va peur combustible produisant avec l'air un mélange détonant, on emploiera,de préférence le dispositif représenté sur la fig. 3.
Ce dispositif comprend, placés par exem ple sur une voiture dont il s'agit d'assurer la traction, deux bouteilles horizontales 41 et 42, symétriques par rapport à un raccord double, .43, en forme de 1'. Ce raccord 43 porte sur chaque branche un robinet 44 ou 45 pour permettre de mettre successivement chacune des :deux bouteilles (que la tension .de vapeur des produits emmagasinés met sous pression) en communication commune :de sortie 46.
Cela permet notamment, et sans arrêter le moteur, de brancher successivement ,sur la ca nalisation 46 les bouteilles pleines que l'on peut avoir en réserve et qui viendront rem placer les bouteilles. dont la provision de liquide, puis de gaz sera épuisée. Les deux bouteilles contiennent un mélange liquide composé de 8051o' d'ammoniac et de 20 d'éther méthylique.
Do plus, les robinets 47 et 48 placés sur les bouteilles sont prolongés à l'intérieur de celles-ci par des tubes 49 et 50 plongeant jusqu'au voisinage d'une génératrice de la bouteille, ('extrémité de l'un des tubes, 50, étant tournée vers le bas dans l'une des bou teilles, à savoir 42, et plongeant par consé quent dans le liquide, tandis que l'extrémité de l'autre tube, 49, est tournée vers le haut et plonge par conséquent dans la vapeur pré sente dans la bouteille 41.
Da marche normale de la voiture se fera au moyen de la première bouteille, 42, qui permet d'envoyer le mélange à l'état liquide dans la canalisation de sortie 46. Cette cara- lisation est prolongée par un tube 51 affec tant la forme d'un serpentin, qui est chauffé par le pot d'échappement 52, avant de con tinuer jusqu'à arriver au détendeur 53, dans lequel le carburant arrivera à l'état de va peur chaude, ne risquant pas de produire de rosée.
Pour les départs par temps froids, et en attendant que le pot d'échappement chauffe suffisamment le liquide pour compenser le froid produit par son évaporation et ainsi que par la, détentede sa vapeur, on chauffe élec trique menu par une résistance 54 (dont la consommation sera de 100 watts par exemple, c'est-à-dire égale à celle des phares) une partie rectiligne 55 de la canalisation qui est comprise entre le pot d'échappement et le détendeur.
De pus, par temps très froid par exemple, on pourra avantageusement dissou dre de l'éthane dans l'oxyde de méthyle, puis assurer les premiers départs à froid par de la vapeur au moyen de la seconde bouteille, 41, cette vapeur étant un peu plus riche en car bures que le mélange liquide, et permettant un départ instantané, la dépense en électri cité étant d'autant plus efficace qu'elle n'aura pas à compenser le froid de la vaporisation du liquide. Cette dépense d'électricité sera même inutile en été sur la canalisation rectiligne de vapeur, et on pourrait la rendre inutile en hiver si l'éthane était dissous en quantité suf fisante.
A method of producing motive power by an internal combustion engine and apparatus for carrying out this method. The present invention relates to the production of motive force. It comprises a method for producing motive power by an internal combustion engine, and an apparatus for carrying out this method.
The object of the invention is to make usable a gas which, until now, had not been able to be used in a practical manner for the production of motive force, namely ammonia. This gas can be produced in quantities more than sufficient to supply motor vehicle engines without involving the consumption of raw materials, such as coal, which are necessary for other uses and which come into production. manufacture of other gases which have hitherto been considered to be used as fuels.
Ammonia can be enclosed in the liquid state in compressed gas cylinders under extremely advantageous conditions as regards the total weight to be transported, namely that of the ammonia and that of its container. production of driving force according to the invention is characterized in that at least one other substance is added to the ammonia, consisting of a combustible agent which, in the gaseous state, has a density greater than 0, 1 (with respect to air), capable of initiating combustion of ammonia in air, and that the mixture of ammonia and said agent is detonated with air.
Among the agents or auxiliary substances which can be used in accordance with the invention, there may be mentioned either gases taken in isolation such as hydrogen carbide, carbon monoxide, methyl etheroxide or ethyl , a methylamine or ethylamine, etc., either a mixture of these compounds, or finally. a mixture of the compounds in question and inert gases such as are obtained in the manufacture of town gas, blast furnace gas, coke oven gas, water gas, etc.
In particular, we have. found that it was advantageous to use as auxiliary gas a fuel gas obtained by subjecting a gas containing hydrogen to a treatment capable of increasing its calorific value and in particular, such an enriched gas can be used by combining at least part of its hydrogen with acetylene, or else,
of a gas mixture containing methane obtained by reacting hydrogen and carbon monoxide in the presence of a determined proportion of water vapor over a nickel-based catalyst at a temperature of approximately 300 vs.
To facilitate the description of the invention, the generic word “gas” will henceforth denote either a pure gas or a mixture of gases and it is understood that the word gas applies both to permanent gases and to to the vapors of bodies which, at ordinary temperature, are not in the gaseous state.
Among the auxiliary substances which are particularly advantageous to employ, mention will be made of gaseous or very volatile derivatives of methyl alcohol soluble in liquefied ammonia, consisting of methyl ether, methylamines and methyl acetate. . The bodies therefore have the advantage of being able to be enclosed, with ammonia, in the form of mixtures of determined compositions, in the same bottles.
The starting point, methyl alcohol, has the advantage of being already manufactured, or of being able to be so easily, at low cost and in unlimited quantities, in the same factories as the ammonia itself.
Among the methyl alcohol derivatives meeting the above conditions, the following are particularly advantageous: 1 methyl ether, which can be easily obtained in excellent yields, by catalytic dehydration of the following methyl alcohol well known methods; 2o mono and di-metbylamines (pure or in mixtures) which we know how to prepare in various ways from methyl alcohol and ammonia but which we can also, when it appears advantageous, ob hold in another way, for example by the action of halogens on acetamide or by extraction of fermentation products.
These products are, in the liquid state, soluble in liquid ammonia. Their characteristics, compared to those of ammonia, are as follows:
EMI0002.0012
Monomethyl- <SEP> Dimethyl Ammonia <SEP> methyl <SEP> Amine <SEP> Amine <SEP> Oxide <SEP>
<tb> Boiling points <SEP> <SEP> -38.5 <SEP> - <SEP> 23.7 <SEP> <SEP> -6 <SEP> 7 <SEP>
<tb> <SEP> calorific value <SEP> inf.
<tb> (in <SEP> cal, <SEP> by <SEP> kilo) <SEP> 4.490 <SEP> c. <SEP> 6.810 <SEP> c. <SEP> 8.280 <SEP> c.
<SEP> 9.460 <SEP> c.
<tb> Explosion temperature <SEP> <SEP> of the
<tb> astonishing <SEP> mix <SEP> 1.7 <SEP> 28 <SEP> <SEP> 1.969 <SEP> 1.970 <SEP> 2.016
<tb> Coefficient <SEP> of increase
<tb> from <SEP> pressure <SEP> by <SEP> explosion
<tb> of the <SEP> blend <SEP> thundering <SEP> 7.68 <SEP> <B> 8.71. </B> <SEP> 8, <SEP> 1 <SEP>!) The three products considered here has.
for example, because of their explosion temperature and their power (characterized by the increase in pressure due to the explosion) which are much higher than those of ammonia, will make the latter combustible and detonating when will be mixed with it in suitable proportions (close to 20%). <B> In addition </B>, and for the same reasons, the engine power will be improved, especially since these bodies have:
clearly indetonating properties. In the case of methyl oxide, its volatility being close to that of ammonia, it will be possible to obtain, if desired, the suitable gas mixture by simply de-venting the gas which overcame the liquid mixture in bottles. In the case of mono- and dimethylamines, it will be preferable to the liquid itself in an evaporator in order to obtain a gas mixture of constant composition.
It must, on the other hand, be understood that the invention applies in a general manner, that is to say equally well in the case of gases which can be mixed with one another in their liquid form, for example that of a liquefied gas dissolved in liquefied liquefied ammonia, only in the case where the gases or at least one of them is not liquefied, but simply stored in a container com mun to both, for example in the case of the dissolution of one of the gases in the other liquefied gas, etc.
It is also possible to advantageously use, as an addition to the ammonia, ethyl etheroxide, an ethylamine, or a mixture of these substances.
The fuel may consist in particular of a mixture of ammonia and of a gaseous or very volatile derivative of methyl alcohol or of ethyl alcohol soluble in ammonia, such as in particular of sodium oxide. methyl, or ethyl ether, mono- or dimethylamine or an ethylamine, or a mixture of these substances, the fuel consisting of ammonia mixed with one or more of these substances. addition then being liable to burn in air.
As additive to the ammonia, there will also be mentioned ethane mixed with a suitable quantity of petroleum ether, methyl alcohol, methyl or ethyl oxides, acetone, methyl acetal, methyl or ethyl formate or acetate, etc., or a mixture of these.
Methyl ether can also be used as a third solvent to dissolve ethane in ammonia, which makes it possible to combine the three gases in the liquefied state in the same bottle and which makes it possible to use only a single regulator.
As an indication, we will give below the calorific values and the flame temperatures of these various products:
EMI0003.0010
Power <SEP> cal. <SEP> Temperature
<tb> (per <SEP> kilo) <SEP> inf. <SEP> of <SEP> flame
<tb> Butane <SEP> 10.980 <SEP> e / k. <SEP> 1.958
<tb> Ammonia <SEP> 4.490 <SEP> c / k. <SEP> 1.728
<tb> Ethane <SEP> 11.400 <SEP> e / k. <SEP> 1.940
<tb> Methyl <SEP> <SEP> <SEP> 6.810 <SEP> c / k.
<SEP> 1.969
<tb> Methane <SEP> 8.500 <SEP> c / ms <SEP> 1.892
<tb> Carbon <SEP> <SEP> <SEP> 8.044 <SEP> cims <SEP> 2.104
<tb> Acetylene <SEP> 18.500 <SEP> clm3 <SEP> 2.831
<tb> 11.010 <SEP> c When a mixture of substances as described above is formed in a tank, with a view to preventing the concentration of the product as fuel is withdrawn from the tank the less volatile increases in the mixture, it is advantageous to take the mixture in the liquid state from the container and to conduct it, as it is, either to the heating device,
or to a volatilization device.
In order to obtain a mixture of ammonia and of the auxiliary gas having a constant volumetric calorific value, whatever the operating conditions, it is necessary to mix these two gases in constant proportions without the variations - flow rate @clu mixture have an influence on the said proportions.
In practice, this condition will preferably be achieved as follows: It is possible to start from -two gas sources constituted in practice by two bottles in which the two respective gases are stored under pressure.
Of course, one of these two gases or even both can be enclosed in the liquid state in. the bottle. They then vaporize at a pressure corresponding to the saturated vapor pressure of the liquid at the e @ jstarlte temperature and consequently constitute the sources of pressurized gas mentioned above.
The pressurized gases are expanded separately so that they are both brought to the same pressure. It is then easy to obtain the mixture of the two gases in constant proportions, by admitting into a mixing chamber expanded gas volumes corresponding to the desired proportions. In particular, it suffices to suitably choose the sections of the pipes connecting the regulators to the mixing chamber in order to obtain the desired result.
Once the mixture of gases is obtained in the desired proportions, this mixture is sent to a gas carburetor which incorporates the quantity of air necessary to cause the whole to explode.
As indicated above, when ammonia and the other gas can be obtained in the liquid state under acceptable temperature and pressure conditions and when the liquids in question are miscible, the acids can be stored. two liquefied gases in a common receptacle, dosing the respective quantities of liquefied gases in the desired proportions. But so that the fears which occur in the receptacle by the evaporation of the mixture of liquids contain constant proportions of the two gases, they are made to leave the bottle through a tube immersed in the liquid so as to release the liquid. the vaporization of which takes place after leaving the bottle, and in the pro portion of the liquid mixture. It is then sufficient to use a single tensioner.
The appended drawing represents, by way of example, three apparatuses for implementing the method according to the invention.
Fig. 1 of the drawing is a schematic view, part in section and part in elevation, of an apparatus.
Fig. 2 is a diagram of the installation of a motor vehicle.
Fig. 3 is a diagram of another installation.
In these drawings, there is shown, at 1, a bottle containing liquid ammonia and, at 2, a bottle containing a suitable auxiliary gas, which will be assumed, for example, to be ethanized lighting gas. These two bottles are connected by conduits 3 and 4 to regulators 5 and 6. The ammonia gas which escapes from the bottle 1 is at a constant pressure (corresponding to the vapor pressure of the liquefied ammonia) as long as 'There is liquid ammonia left in this bottle. The function of the regulator 5 is therefore to lower the pressure of this gas from this fixed value to a given value. On the other hand, in bottle 2, the gas pressure increases as the bottle empties.
The regulator 6 therefore makes kiss the pressure of the gas escaping from the bottle 2 by a decreasing value, for example (the 30 to 1 kilo. Or from? 00 to 1 kilo, up to a determined value which is the same for the low pressure supplied by the regulator 5.
The relaxed olazes: coming from the devices 5 and 6 are brought to a mixing chamber 7 via pipes 8 and 9, the sections of which correspond to the ratio of the volumes of the gases to be mixed in the chamber 7. It is understood that, as the - az supplied by regulators 5 and 6 respectively are at the same pressure. the quantities of gas which mix in chamber 7 are proportional to the sections of pipes 8 and 9.
In this way, a mixture of gases is obtained in chamber 7, the volumetric calorific value of which is constant whatever the flow rate.
This mixture is then brought to the gas carburetor 10 through the pipe 11. It is seen at 1? the air supply to this carburetor and 13 la. throttle control.
The operation of this device results sufficiently clearly from the preceding description to render additional explanations unnecessary.
Preferably, the regulators will be adjusted so as to lower the gas pressure to. a value slightly lower than atmospheric pressure. In this way, when the carburetor throttle is closed and no call likely to cause gas out of chamber 7 is made, <B> this </B> which corresponds to stopping the engine, the Regulators no longer deliver and the compressed gas cylinders are closed by the valves of these regulators.
In devices of the type which has just been described with reference to the drawing, the bottle 1 will almost always contain ammonia.
On the other hand, the bottle 2 may contain any of the auxiliary gases mentioned above, or even other gases which have not been mentioned since the enumeration which was made was only given to by way of example and is in no way limiting.
It is noted that, in this case, as each of the gases which can be used in the bottle 2 has a different calorific value, it will be necessary to modify the section of passage wise in the piping 9 according to the nature of these gases. . For this purpose, therefore, a section adjustment member is provided on this piping, for example a diaphragm 14, controlled in any suitable way, for example by a flexible 15, actuated by a control 16 and passing through a flexible sheath 17, fixed at its ends at 18 and 19, or more simply by an adjusting screw.
Each time the nature of the gas contained in the bottle 2 is changed, it will therefore be necessary, by this control 16 (or the screw) to modify the setting of the diaphragm 14 so that it corresponds exactly to the properties of the gas in question.
Fig. 2 represents, by way of example, the equipment diagram of a motor vehicle by the use of ammonia with the addition of a compressed gas constituting the auxiliary gas which was discussed above.
We see at 2a, 2b, 2e, 2d the bottles which contain the compressed gas in question, at 20 the inlet valve, at 21 the shut-off valve of the gas circuit coming from these bottles; 22 is a distributor making it possible to put the pipe 4 in communication either with the regulator 6, or with one or the other of two supply pipes 23 and 24 respectively allowing the filling of the bottles at the rapid rate or at the normal pace. A manometer 25 is also connected to the distributor in a constant manner with the interposition of a valve 26.
Bottle 1 is also connected by line 3 to regulator 5; the two regulators 5 and 6 lead, as described above, through pipes 8 and 9, to the mixing chamber 7. The carburetor-mixer 10 is supplied with gas mixture by this mixing chamber through the piping 11 and supplies the detonating mixture to engine 30, the intake manifold of which can be seen at 31 and the accelerator at 32.
It is possible, in the usual manner, to provide a gasoline carburetor 33 which can be substituted in any suitable way for the gas carburettor and which, in particular, by means of a three-way valve operated from the apron of the valve. car, can run either on gasoline or on a gas mixture.
Taking the case of ammonia and one of the products described above (for example methyl oxide), which is miscible in the liquid state with ammonia to give a combustible value producing with air a detonating mixture, preferably the device shown in FIG. 3.
This device comprises, placed for example on a car whose traction is to be provided, two horizontal bottles 41 and 42, symmetrical with respect to a double connector, .43, in the form of 1 '. This connector 43 carries a tap 44 or 45 on each branch to enable each of the: two bottles (which the vapor pressure of the stored products puts under pressure to be placed under pressure) in common communication: output 46.
This makes it possible in particular, and without stopping the engine, to successively connect to the channel 46 the full bottles which may be in reserve and which will come to replace the bottles. whose supply of liquid, then gas will be exhausted. Both bottles contain a liquid mixture of 8051o% ammonia and 20 methyl ether.
In addition, the taps 47 and 48 placed on the bottles are extended inside them by tubes 49 and 50 plunging down to the vicinity of a generator of the bottle, ('end of one of the tubes , 50, being turned downwards in one of the bottles, namely 42, and therefore immersed in the liquid, while the end of the other tube, 49, is turned upwards and plunges by consequently in the vapor present in the bottle 41.
Normal operation of the car will be by means of the first bottle, 42, which allows the mixture to be sent in the liquid state into the outlet pipe 46. This carization is extended by a tube 51 having the shape of a coil, which is heated by the muffler 52, before continuing until it reaches the pressure reducer 53, in which the fuel will arrive in the state of hot scorching, with no risk of producing dew.
For departures in cold weather, and while waiting for the muffler to heat the liquid sufficiently to compensate for the cold produced by its evaporation and as well as by the holding of its vapor, the electric menu is heated by a resistance 54 (including the consumption will be 100 watts for example, that is to say equal to that of the headlights) a rectilinear part 55 of the pipe which is between the muffler and the regulator.
Moreover, in very cold weather for example, we can advantageously dissolve ethane in methyl ether, then ensure the first cold starts with steam by means of the second bottle, 41, this steam being a slightly richer in carbides than the liquid mixture, and allowing instantaneous departure, the expenditure of electricity being all the more efficient as it will not have to compensate for the cold of the vaporization of the liquid. This expenditure of electricity will even be useless in summer on the rectilinear steam pipe, and it could be rendered useless in winter if the ethane were dissolved in sufficient quantity.