Dispositif pour économiser le combustible dans les moteurs à hydrocarbure. Cette invention a pour objet un disposi tif pour réduire la consommation de gazo line ou autre combustible liquide employé dans les moteurs à hydrocarbure. Elle est applicable, par exemple, aux moteurs; dans lesquels le combustible liquide est amené par gravité, ou par pression, et peut être facilement appliquée aux moteurs existants aussi bien qu'aux moteurs nouveaux.
D 'après l'invention, le dispositif com prend la combinaison, avec un récipient à combustible liquide, d'un tuyau de passage <B>de</B> vapeurs, partant clé la partie supérieure dudit récipient, au-dessus du combustible liquide, qui y est contenu, pour aller à l'admission du moteur, dans le but d'utiliser les vapeurs volatiles s'élevant du liquide contenu clans le récipient pour former au moins une partie de la charge, explosive.
Dans le dessin annexé, qui représente, à titre, d'exemple, une forme d'exécution du dispositif, objet de l'invention: Fig. i est une vue en coupe d'un réci pient d'alimentation chi générateur de va peurs du dispositif: Fig. 2 est une coupe transversale du ré cipient exécutée transversalement à fig. 1.
Fig. 3 est une vue en coupe montrant la valve de commande cylindrique, et la valve empêchant les retours de flamme; Fig. 4 montre une variante clé forme de la valve de commande, et de la valve de décharge; _ . .
Fig. 5 est une vue en coupe d'un récep tacle, qui peut être employé pour alimenter un carburateur auxiliaire par l'as piration de la machine à travers le tuyau à vapeurs, quand une alimentation forcée est néces saire; Fig. 6 est une vue schématique montrant cet exemple d'exécution appliqué au moteur d'un véhicule automobile.
Sur le dessin, 2 indiqua le réservoir prin- , cipal à combustible, qui peut- être placé dans toute position, convenable et est pourvu d'un emplisseur 3.
Le réservoir principal -fournit le combustible liquide à un récipient 5 -du générateur de vapeurs du dispositif. Près'-de la partie - supérieure dudit récipient 5 -:est disposé -Lui diaphragme ou cloison- 4 qui forme, entre ledit diaphragme et la partie supérieure du récipient 5, un compartiment à vapeurs-6. A une extrémité du diaphragme est ménagée une ouverture 7 qui établit la- communication entre le compartiment in férieur ou à liquide 8 du récipient 5 et le compartiment à vapeurs 6.
Dans la partie supérieure du récipient 5 près d'une de ses extrémités, passe un tuyau d'entrée d'air chaud 9 qui pend dans le compartiment à liquide 8 et communique: avec une extrémité- du carter A (fig. 6) de la machine. L'air atmosphérique est admis à l'autre l extrémité du carter parle tube as pirateur ordinaire 11 (fig. 6) ou par tout autre évent convenable. A l'intérieur du tuyau 9 est une soupape de retenue 12 s'ou vrant vers le récipient 5. - A la partie supérieure du récipient 5 près du tuyau 9, est fixée une boîte à valve de retour de flamme 21. Cette dernière a un branchement 22 qui communique avec le compartiment à vapeurs 6 et est normale ment fermé par une valve de retenue de re tour de flamme 23.
Cette valve se ferme par gravité et est munie d'une tige reçue par un guide 26 dépendant du chapeau 27 qui est vissé ou autrement attaché à la boîte 21. De la boîte à valve de retour de flamme; part un branchement 28 auquel est relié un tuyau àvapeurs 34.
Dans le compartiment à vapeurs 6 tout près du branchement :22, se trouve un tuyau tuyau d'entrée d'air atmosphérique 29 pourvu d'un manchon rotatif 31 ayant des trous d'entrée d'air 32 par lesquels une quantité réglable d'air froid peut être commodément admise, au compartiment à vapeurs par le conduc teur de la voiture. - Au fond du générateur aboutit venant du récipient principal à combustible, un tuyau d'amenée de liquide 36, dont la sortie est coin mandée par un pointeau 13, ac tionné par- un flotteur 14 placé dans une chambre de flotteur 16 située à la partie in férieure du récipient 5, dans laquelle le li quide est ainsi maintenu à un niveau cons tant. Le, tuyau à vapeurs 34 aboutit au branche ment d'entrée dé vapeurs 37 (fig. 3) d'une boite à valve de commande 38.
A l'intérieur du branchement 37 est un barrage en gaze métallique 39 maintenu par des arrêts 41. Ce branchement 37 a un élargissement 40 relié à la boîte à valve de commande 38 par un raccord 42 pourvu d'un siège de valve d'arrêt 43, ayant un guide 44, percé de trous d'entrée de vapeurs 46 qui sont nor malement fermés par une valve d'arrêt 47 dont la tige passe -à travers le guide 44 et est munie, à son extrémité extérieure, d'un collier 49. Entre le collier et- le siège. de valve est un ressort de fermeture 52.
La boite à valve de commandé 38 a un orifice d'entrée de vapeurs 53 et un orifice de sortie de mélange 54 qui a un branche ment de sortie clé mélange 55 relié au tuyau d'admission B du moteur. A l'intérieur de la boite 38 est une valve de commande cy lindrique 56 ayant, à une extrémité, un ori fice de décharge de' gaz 57 -normalement fermé par une valve 58. Là tige de cette valve passe dans un guide 61 formé sur un chapeau 62 attaché à l'autre extrémité de la valve de commande cylindrique 56.A tra vers ce chapeau, sont formé des trous d'é chappement de gaz 63 et un fil métallique de commande 64, attaché à ce chapeau, passe à travers une enveloppe flexible 65 et arrive à une position commode pour la mise en action par le conducteur de la voiture.
Un couvercle 67 ferme l'extrémité extérieure de la boîte 38 et est muni d'un trou central pour passer le fil 64. Des trous d'entrée d'air- 71 et des trous d'échappement de gaz 72 sont formés à travers la paroi dè la boîte 38.
Comme il est -montré en fig. 11, la valve de décharge.<B>de</B> gaz peut avoir<B>là</B> forme- d'un clapet 73 couvrant un branchement de dé . charge de gaz 74 qui part de la boite 38. Ce clapet est pourvu d'un -arrêt limïtateür \7'6 qui assure sa fermeture automatique. Dans certains cas, la valve d'arrêt 117.-peut . être supprimée et lé branchement d'entrée de vapeurs 37 -sur la-boite à valve de commande,-comme en. fig:
4-. qui' montre aussi la- valve de commande sous la forme d'un bouchon rotatif 80 actionné par une tige attachée à un levier 81. Le bouchon est pourvu d'un orifice de décharge 101 qui établit une communication permanente entre le branchement de décharge de gaz 74 et la machine. Il a aussi un orifice d'entrée de vapeurs 102 qui, lorsqu'il est ouvert, admet les vapeurs à la machine, et des orifices d'entrée d'air 103 qui, pendant que l'ori fice 102 est encore ouvert, admettent de l'air avec les vapeurs.
Le générateur est muni d'un tuyau de chauffage 77, qui part du tuyau d'échappe ment L de la machine et est commandé par un robinet 78 (fig. 6) situé sur le panneau d'avant. Au lieu du précédent, des disposi tifs de chauffage électriques convenables peuvent être employés.
En fonctionnement, la valve de com mande 56 est partiellement ouverte, de sorte que l'aspiration du moteur ouvre la -valve 12 et, forme un courant d'air, à travers le carter et le tuyau 9, dans le compartiment à li quide 8 du récipient 5 au-dessus du com- . bustible liquide qui y est contenu. Ce li quide est amené au récipient 5, soit par gra vité, soit par l'aspiration du moteur, à tra vers le tuyau d'alimentation 36, lequel tuyau est fermé par le pointeau 13 quand le, li quide contenu dans le récipient 5 atteint un niveau déterminé d'avance. Une masse de liquide clé volume comparativement petit, mais à grande aire superficielle, est ainsi maintenue à l'intérieur du récipient 5.
Comme l'air aspiré passe à travers le carter du moteur, il se trouve chauffé et aussi en richi par contact avec l'huile et les vapeurs qui s'y trouvent, de sorte qu'il entre dans le générateur sous une forme éminemment désirable. Comme cet air passe au-dessus de la surface étendue du combustible liquide contenu .dans le récipient 5, il se trouve im prégné des vapeurs volatiles qui s'en élè vent et, après avoir passe autour de l'extré mité du diaphragme et circulé dans le com partiment à vapeurs il s'échappe par la valve 23 dans le tuyau à vapeurs.
En réglant le manchon 31, les vapeurs peuvent être mé langées avec de l'air froid comme on le dé- sire avant de quitter le à va peurs, ce qui- règle la force des vapeurs combustibles. Les vapeurs et l'air passent ensuite, par le tuyau à vapeurs 34, au branchement d'entrée 37 de la boîte à valve- de commande 38. La valve d'arrêt 47, étant aussi ouverte par l'aspiration du moteur, permet aux gaz de passer à travers les trous 46 à la valve de commande.
La valve de commande, qui est actionnée à la main par le conducteur, ouvre l'orifice d'entrée de va peurs 53 de la boite 38 et permet aussi qu'un afflux supplémentaire d'air atmosphérique soit admis par les trous d'entrée 71, ce qui permet que la force du mélange explosif entrant clans la machine soit facilement variée ou l'arrivée entièrement interrompue pendant la marche. Le mélange, après avoir passé par la valve de commande, s'échappe par le branchement de sortie du mélange 55 dans la machine, où il forme la charge explosive.
Dans le cas où la machine a des retours de flamme, la valve de décharge 58ou 73 s'ouvre automatiquement et permet aux gaz de combustion de s'échapper; soit par les trous 63 et 72, soit, à travers le branchement de décharge 74 de la boite à valve de com mande. La valve d'arrêt 47 et la gaze -mé tallique 39 empêchent les effets du 'retour clé flamme d'atteindre le générateur, .tandis que la valve de retour de flamme 23 placée sur lui agit comme une protection- addition nelle à cet égard.
Quand clés combustibles d'un degré infé rieur sont employés ou quand la-qualité du combustible contenu dans -le générateur se détériore lorsque sa . quantité. diminue;
le robinet 78 (fig, 6) est ouvert pour-përnzéttre aux gaz chauds venant du tuyau d'échappe ment de passer à tràvërs le tuyau de chaüf-. fage 77, chauffant ainsi le combustible con tenu dans le générateur et augmentant ça' volatilité et -la combustibilité des vapeurs passant du générateur à la: machine.
Il a été reconnu en pratique qu'en fai sant passer l'air chauffé du carter clans le générateur et de là au tuyau d'aspiration, comme ,il est décrit ci-dessus, le moteur peut être actionné entièrement avec les va peurs et l'air sans l'emploi d'un carbura teur, le dispositif qui vient d'être décrit étant alors utilisé seul pour alimenter le moteur.
Mais, même sans chauffer ainsi préalablement l'air; des résultats éminem ment satisfaisants peuvent être obtenus en attirant simplement l'air atmosphérique au- dessus du combustible liquide et de là clans la machine. -Dans ce dernier cas, on peut utiliser un carburateur D auquel le combustible liquide est amené soit du- réser voir principal, soit du récipient 5 et fonc tionnant - comme auxiliaire du dispositif d'alimentation décrit.
Dans le cas où te car burateur est alimenté par un réservoir prin- éipal qui est disposé de manière qu'une ali mentation forcée est nécessaire, l'aspiration de la machine à travers le tuyau à. vapeurs peut être utilisée- à cet effet au lieu des con nexions usuelles d'alimentation par prés- sion. On a représenté en fig. 5 une dispo sition permettant d'utiliser simultanément le dispositif décrit plus haut et un carbur a- teur de construction usuelle. Dans cette fig. 5; '79 inclique un réceptacle monté à un ni veau plus élevé que le carburateur, et divisé par une cloison 82 en un compartiment in férieur ou à liquide 83 et un compartiment supérieur ou à vapeurs 84.
Le compartiment à liquide 83 est pourvu d'un branchément d'entrée de liquide 94 qui est relié à un tuyau d'alimentation 85 partant du réser voir principal. Le compartiment à liquide est aussi muni d'un branchement de sortie de liquide 86 qui est relié par- un tuyau 87 eau aaibüratëur. A. l'intérieur du domparti- ment à liquide est un flotteur 88 entourant une tige 89 dont l'extrémité inférieure se meut dans un guide 91. L'extrémité supé rieure de la tige 89 a sur elle une valve 92 qui ouvre et ferme un orifice 93 formé à travers la cloison 82. Le- compartiment à va peurs 84 est pourvu d'un branchement d'en- trée de vapeurs 94 et d'un branchement de sortie clé vapeurs. 96, lesquels branchements sont reliés au tuyau 34.
Ainsi, au lieu que le liquide soit refoulé sous pression hors du ' réservoir principal, comme dans le sys tème ordinaire d'alimentation par pression, il est aspiré du réservoir principal, à tra vers le tuyau d'alimentation 85, dans le compartiment à liquide 83 par l'aspiration du 'moteur à travers le tuyau à vapeurs -et l'orifice 93. Quand le liquide contenu dans le compartiment 83 l'emplit et que le flot teur monte, l'orifice 93 est fermé par la valve 92. Le combustible liquide contenu dans le compartiment 83 arrive alors à tra vers le tuyau 87 jusqu'au carburateur et quand ledit compartiment se vide, le flot- tour descend de nouveau et ouvre l'orifice 93 pour remplir le réceptacle.
Il sera, bien entendu, clairement coin- pris que l'emploi de deux récipients séparés, tels due le réservoir principal et le réci pient 5, n'est en aucune manière essentiel. Le récipient 5 peut être entièrement sup primé et l'air chauffé Cu atmosphérique qui entre par le tuyau 9 peut être attiré di rectement dans la partie supérieure du ré servoir principal qui sera alors muni des accessoires 21 et 29 et, si on le désire, le diaphragmé 4 aussi. D'autre part, le réci pient 5 peut être organisé pour prendre la place du réservoir principal, auquel cas le pointeau 13 et le tuyau d'alimentation 36 seront éliminés et le récipient 5 chargé de liquide par la voie de l'emplisseur 95 dé la manière ordinaire.
Cela ne fera pas, bien entendu, que le liquide soit maintenu à un niveau constant dans le récipient 5, mais aussi longtemps que la surface du liquide est maintenue au-dessous clé l'extrémité du tuyau d'entrée d'air 9, le5 résultats ne seront pas grandement affectés.
Device for saving fuel in hydrocarbon engines. This invention relates to a device for reducing the consumption of gasoline or other liquid fuel used in hydrocarbon engines. It is applicable, for example, to engines; in which the liquid fuel is supplied by gravity, or by pressure, and can be easily applied to existing engines as well as to new ones.
According to the invention, the device comprises the combination, with a liquid fuel container, of a pipe for passing <B> of </B> vapors, starting from the upper part of said container, above the fuel. liquid, contained therein, to go to the engine intake, for the purpose of using the volatile vapors rising from the liquid contained in the container to form at least part of the explosive charge.
In the appended drawing, which represents, by way of example, an embodiment of the device, object of the invention: FIG. i is a sectional view of a power supply receptacle chi generator of the device: FIG. 2 is a cross section of the receptacle taken transversely to FIG. 1.
Fig. 3 is a sectional view showing the cylindrical control valve, and the valve preventing backfire; Fig. 4 shows a key variant form of the control valve, and of the relief valve; _. .
Fig. 5 is a sectional view of a receptacle, which can be used to supply an auxiliary carburetor by sucking the machine through the steam pipe, when a forced supply is required; Fig. 6 is a schematic view showing this exemplary embodiment applied to the engine of a motor vehicle.
In the drawing, 2 indicates the main fuel tank, which can be placed in any suitable position and is provided with a filler 3.
The main tank - supplies the liquid fuel to a container 5 - of the vapor generator of the device. Near the - upper part of said container 5 -: there is disposed a diaphragm or partition 4 which forms, between said diaphragm and the upper part of the container 5, a vapor compartment-6. At one end of the diaphragm is formed an opening 7 which establishes communication between the lower or liquid compartment 8 of the receptacle 5 and the vapor compartment 6.
In the upper part of the receptacle 5 near one of its ends, passes a hot air inlet pipe 9 which hangs in the liquid compartment 8 and communicates: with one end of the casing A (fig. 6) of the machine. Atmospheric air is admitted to the other end of the housing through the ordinary vacuum tube 11 (fig. 6) or through any other suitable vent. Inside the pipe 9 is a check valve 12 opening towards the container 5. - At the upper part of the container 5 near the pipe 9, is fixed a box with a flashback valve 21. The latter has a connection 22 which communicates with the vapor compartment 6 and is normally closed by a flame return check valve 23.
This valve closes by gravity and is provided with a stem received by a guide 26 depending on the cap 27 which is screwed or otherwise attached to the box 21. Of the backfire valve box; leaves a branch 28 to which is connected a steam pipe 34.
In the vapor compartment 6 very close to the connection: 22, there is an atmospheric air inlet pipe 29 provided with a rotating sleeve 31 having air inlet holes 32 through which an adjustable amount of cold air can be conveniently admitted to the vapor compartment by the driver of the car. - At the bottom of the generator comes from the main fuel container, a liquid supply pipe 36, the outlet of which is wedge mandated by a needle 13, actuated by a float 14 placed in a float chamber 16 located at the bottom. lower part of the container 5, in which the liquid is thus maintained at a constant level. The vapor pipe 34 leads to the vapor inlet branch 37 (Fig. 3) of a control valve box 38.
Inside the branch 37 is a metal gauze dam 39 held by stops 41. This branch 37 has an enlargement 40 connected to the control valve box 38 by a connector 42 provided with a stop valve seat. 43, having a guide 44, pierced with vapor inlet holes 46 which are normally closed by a stop valve 47 whose rod passes through the guide 44 and is provided at its outer end with a collar 49. Between the collar and the seat. valve is a closing spring 52.
The control valve box 38 has a vapor inlet port 53 and a mixture outlet port 54 which has a key mix outlet branch 55 connected to the engine inlet pipe B. Inside the box 38 is a cylindrical control valve 56 having, at one end, a gas discharge port 57 - normally closed by a valve 58. The stem of this valve passes through a guide 61 formed. on a cap 62 attached to the other end of the cylindrical control valve 56. Through this cap, gas exhaust holes 63 are formed and a control wire 64, attached to this cap, passes through it. through a flexible envelope 65 and arrives at a position convenient for actuation by the driver of the car.
A cover 67 closes the outer end of the box 38 and is provided with a central hole for passing the wire 64. Air inlet holes 71 and gas outlet holes 72 are formed through the box. box wall 38.
As it is shown in fig. 11, the gas relief valve. <B> there </B> may have the form of a valve 73 covering a die branch. gas charge 74 which leaves the box 38. This valve is provided with a -stopping limïtateür \ 7'6 which ensures its automatic closing. In some cases the shut-off valve 117.-can. be removed and the vapor inlet connection 37 -on the control valve-box, -as in. fig:
4-. which also shows the control valve in the form of a rotating plug 80 actuated by a rod attached to a lever 81. The plug is provided with a discharge port 101 which establishes permanent communication between the discharge port of the valve. gas 74 and the machine. It also has a vapor inlet 102 which, when open, admits vapors to the machine, and air inlet ports 103 which, while the port 102 is still open, admit. air with vapors.
The generator is fitted with a heating pipe 77, which runs from the exhaust pipe L of the machine and is controlled by a valve 78 (fig. 6) located on the front panel. Instead of the above, suitable electric heaters can be employed.
In operation, the control valve 56 is partially open, so that the suction of the motor opens the valve 12 and, forms an air current, through the housing and the pipe 9, into the liquid compartment. 8 of the container 5 above the com-. bustible liquid contained therein. This liquid is brought to the container 5, either by gravity or by the suction of the motor, through the supply pipe 36, which pipe is closed by the needle 13 when the liquid contained in the container 5 reaches a predetermined level. A mass of liquid of comparatively small volume, but with a large surface area, is thus maintained inside the container 5.
As the sucked air passes through the crankcase of the engine, it is heated and also enriched by contact with the oil and vapors therein, so that it enters the generator in a highly desirable form. . As this air passes over the extended surface of the liquid fuel contained in the container 5, it becomes impregnated with the volatile vapors which rise from it and, after having passed around the end of the diaphragm and circulated in the vapor compartment it escapes through the valve 23 into the vapor pipe.
By adjusting the sleeve 31, the vapors can be mixed with cold air as desired before leaving the steam room, which regulates the strength of the combustible vapors. The vapors and the air then pass, through the vapor pipe 34, to the inlet connection 37 of the control valve box 38. The shut-off valve 47, also being opened by the suction of the engine, allows gas to pass through holes 46 at the control valve.
The control valve, which is operated by hand by the driver, opens the valve inlet port 53 of the box 38 and also allows an additional influx of atmospheric air to be admitted through the inlet holes. 71, which makes it possible that the force of the explosive mixture entering the machine is easily varied or the arrival entirely interrupted during operation. The mixture, after passing through the control valve, escapes through the mixture outlet connection 55 into the machine, where it forms the explosive charge.
In the event that the machine has flashbacks, the relief valve 58 or 73 opens automatically and allows the combustion gases to escape; either through holes 63 and 72, or through the discharge connection 74 of the control valve box. The shut-off valve 47 and the metal gauze 39 prevent the effects of backfire from reaching the generator, while the backfire valve 23 placed on it acts as an additional protection in this regard. .
When fuels of a lower degree are used or when the quality of the fuel contained in the generator deteriorates when its. amount. decreases;
the tap 78 (fig, 6) is open to allow hot gases from the exhaust pipe to pass through the heating pipe. Fig. 77, thus heating the fuel contained in the generator and increasing the volatility and combustibility of the vapors passing from the generator to the machine.
It has been recognized in practice that by passing the heated air from the crankcase to the generator and from there to the suction pipe, as described above, the engine can be operated fully with the fans and air without the use of a carburetor, the device which has just been described then being used alone to supply the engine.
But, even without thus previously heating the air; eminently satisfactory results can be obtained by simply drawing atmospheric air over the liquid fuel and thence into the machine. In the latter case, it is possible to use a carburettor D to which the liquid fuel is supplied either from the main see-reser or from the receptacle 5 and operating - as an auxiliary to the supply device described.
In the event that the car burator is fed from a main tank which is so arranged that a forced feed is necessary, the suction of the machine through the pipe to. vapors can be used for this purpose instead of the usual pressure feed connections. There is shown in FIG. 5 an arrangement allowing simultaneous use of the device described above and a carburetor of conventional construction. In this fig. 5; '79 inclines a receptacle mounted at a higher level than the carburetor, and divided by a partition 82 into a lower or liquid compartment 83 and an upper or vapor compartment 84.
The liquid compartment 83 is provided with a liquid inlet connection 94 which is connected to a supply pipe 85 from the main tank. The liquid compartment is also provided with a liquid outlet connection 86 which is connected by a water supply hose 87. A. The interior of the liquid housing is a float 88 surrounding a rod 89 the lower end of which moves in a guide 91. The upper end of the rod 89 has a valve 92 on it which opens and closes. an orifice 93 formed through the partition 82. The vapor compartment 84 is provided with a vapor inlet connection 94 and a vapor outlet connection. 96, which connections are connected to pipe 34.
Thus, instead of the liquid being forced out of the main tank under pressure, as in the ordinary pressure feed system, it is sucked from the main tank, through the feed pipe 85, into the compartment. liquid 83 by the suction of the motor through the vapor pipe and the orifice 93. When the liquid contained in the compartment 83 fills it and the float rises, the orifice 93 is closed by the valve 92 The liquid fuel contained in compartment 83 then arrives through pipe 87 to the carburetor and when said compartment empties, the stream descends again and opens orifice 93 to fill the receptacle.
It will, of course, be clearly caught that the use of two separate containers, such as the main tank and the container 5, is in no way essential. The vessel 5 can be completely removed and the heated atmospheric Cu air which enters through the pipe 9 can be drawn directly into the upper part of the main tank which will then be fitted with accessories 21 and 29 and, if desired, diaphragm 4 too. On the other hand, the receptacle 5 can be organized to take the place of the main reservoir, in which case the needle 13 and the supply pipe 36 will be eliminated and the receptacle 5 charged with liquid through the filling device 95. the ordinary way.
This will not, of course, cause the liquid to be kept at a constant level in the container 5, but as long as the surface of the liquid is kept below the end of the air inlet pipe 9, the 5 results will not be greatly affected.