EP0208752A1 - Systeme d'alimentation et de suralimentation en gaz d'un moteur a combustion interne - Google Patents

Systeme d'alimentation et de suralimentation en gaz d'un moteur a combustion interne

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EP0208752A1
EP0208752A1 EP86900777A EP86900777A EP0208752A1 EP 0208752 A1 EP0208752 A1 EP 0208752A1 EP 86900777 A EP86900777 A EP 86900777A EP 86900777 A EP86900777 A EP 86900777A EP 0208752 A1 EP0208752 A1 EP 0208752A1
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EP
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stage
elements
engine
stage iii
addition
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Withdrawn
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EP86900777A
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German (de)
English (en)
Inventor
Yves Irvoas
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Individual
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/023—Valves; Pressure or flow regulators in the fuel supply or return system
    • F02M21/0239—Pressure or flow regulators therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • the present application relates to an improvement to the invention patent application of the same inventor n ° 80 09747 FR of 30.04.80 which had as its object a device for supplying gas to an internal combustion engine comprising: a stage of inlet I connected to the gas tank and comprising a spring loaded regulator and providing a substantially constant pressure slightly higher than atmospheric pressure, at least one intermediate stage III completing the expansion and at least two outlet stages IV and V with unloaded regulator whose final stage V connected to the air intake circuit T of the engine opens directly in the vicinity of the carburetor.
  • the two output stages IV and V are advantageously partially arranged such as a variant described in application No. 80 19786 FR constituting the first additive to patent No. 80 09747 FR according to which one can, on the one hand to compensate and balance centrifugal force, gravity and inertia and on the other hand, dampen the falling ascending wave fronts and finally, ensure perfect closure of the valves when stopped, make each of stages IV and V have a plurality of regulators arranged in the space along the faces of a regular half-polyhedron (R) illustrated in fig. 4, that is to say comprising half of the regulators provided in the preferred embodiment described in patent No. 8009747 FR which includes all around a regular polyhedron.
  • R regular half-polyhedron
  • a horizontal plane is defined which divides the complete polyhedron in two and defines the average position of all the regulators on the same stage.
  • each element of the final stage will be capped with a magnet or a double magnet which tends to bring up the metal plate of the membrane without going so far as to open the shutter when the engine stops.
  • each final pre-stage element can be provided with a magnet.
  • a detailed description will be made with reference to Figures 1 to 4 attached.
  • the supply device comprises from the gas tank (100) to the carburetor (C) of the engine:
  • solenoid valve (2) (which can be connected on the one hand to the starter through a diode (dl) and on the other hand to the alternator through another diode (d2) as a safety measure in the event of accidental engine shutdown, for example).
  • a set paired in series with a pre-stage IV and a final stage V each comprising at least three regulators (A, B) with uncharged membranes and distributed along the faces of a regular half-polyhedron (R ) (fig. 4) and advantageously paired in opposition according to this spatial configuration (assembly where all the regulating regulators (A, B) are in the working position which is not the case for half of the elements of stage V of patent n ° 80 09747 FR, these elements being open.
  • the outputs of the elements Al from the final pre-stage can advantageously pass through the final stage (embodiment in dotted line in FIG. 3) or be followed by regulating elements (B1) as illustrated in solid line at Figure 3 without shutter to stabilize the flow and promote recovery.
  • These elements Bl can be capped with a magnet.
  • the outputs of the elements (Al) will join (fig.) the exits (if) of the elements (B) of the final stage in D to form a crossing in flattened X or in Y in the case where there is only one final exit (S) after had passed nozzles identical to the inputs of the elements (A) or (B) or a nozzle (Bu) at the output of the element (Al).
  • the section if being at least equal to the sum of the outlet sections (S).
  • an element B of the final stage will be capped with a removable magnet (M) or a coil (fig. 2 and 3)
  • At least one element of type Al of the final pre-stage can be capped with a removable magnet M1 or a coil controlled by hand or from the accelerator at the end of its travel.
  • Such an element of type (A) or (B) can also be arranged (variant not shown) shutter on the downstream side and only open when ordered.
  • This element mounted upside down being unloaded requires working at very low pressures close to ten millibars on stage III to be able to operate, which limits overfeeding.
  • a solenoid valve (E) is interposed (fig 1) between stage III and the arrival at the carburetor on line S.
  • An adjustable nozzle (Bur) will be associated with this solenoid valve (E) to avoid a too high flow at low speed.
  • one of the . two elements (30a, 30b) of stage III with common spring (7) or not with the other element will be arranged shutter on the downstream side.
  • stage III associated with the solenoid valve (E) constitute an assembly allowing a progressive overfeeding but which may be limited by the nozzle (Bur) which reduces this flow rate at low speed.
  • stage II with an assembly made up of another stage III 'adjusted differently from stage III and followed by the adjustable nozzle (Bur 1 ) and by the solenoid valve (E').
  • a solenoid valve (e) at the output of stage III can also suppress the gas flow without waiting for stages III and II to be empty.
  • Such a supercharging assembly can be added without any modification to an electronic injection system with pilot air provided that the information is taken before the bypass nozzle (Bur).
  • the gas supply device for an internal combustion engine according to patent No. 80 09747 FR comprising output stages IV and V arranged in a half-polyhedron or flat, the final pre-stage IV being additionally provided in parallel with regulating pressure regulating elements Al in the case of a flat arrangement is characterized by the addition of fixed magnets (M) to each element (B) of the stage final V and / or not to each element Al attracting the metal plate of the membrane of these elements to allow the inertia of the system to be increased and to eliminate pollution at idle.
  • M fixed magnets
  • the final stage receives, in addition to recovery, regulating elements (B1) without a covered or non-magnetized shutter
  • the output of the elements (Al) is connected to the output of the elements (B) by a flat X-shaped junction, a nozzle Bu being provided on the output of the elements (Al).
  • Removable magnets or coils are added to at least one of the elements (B) with shutter of the final stage or at least one element (Al) to supply the engine with gas at the start.
  • a regulating regulator element of type (A) or (B) is preferably unloaded to remain closed out of service and disposed shutter on the downstream side a coil which can be put into service by hand or from the accelerator pedal at the end of its travel.
  • a solenoid valve (E) is added between stage III and the arrival of the carburettor controlled by hand or from the accelerator at the end of its travel and an adjustable nozzle (Bur) is associated with this solenoid valve to avoid excessive flow at low speed.
  • stage III One of the elements of stage III is advantageously mounted upside down to gradually increase the flow at higher speed or at higher demand to spread the range of use of this assembly.
  • a solenoid valve (E) is introduced at the output of stage III to be able to reduce or eliminate the flow in deceleration or a coil is added on the pressure reducing element of stage III to reduce or eliminate the flow in deceleration.

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Abstract

Dispositif d'alimentation en gaz d'un moteur à combustion interne comportant un étage d'entrée (I) relié au réservoir de gaz et comportant un détendeur chargé par ressort et fournissant une pression sensiblement constante légèrement supérieure à la pression atmosphérique au moins un étage intermédiaire (III) complétant la détente et au moins deux étages de sortie (IV) et (V) avec détendeur non chargé dont l'étage final (V) relié au circuit d'admission d'air (T) au moteur débouche directement au voisinage du carburateur, et des étages de sortie (IV) et (V) comportant plusieurs détendeurs agencés selon un demi polyèdre ou à plat, le pré-étage final (IV) étant pourvu en outre en parallèle d'élements détendeurs régulateurs (A1) dans le cas d'une disposition à plat. Des aimants fixes (M) sont adjoints à chaque élément (B) de l'étage final (V) et ou/non à chaque élément (A1) attirant la plaque métallique de la membrane de ces éléments pour permettre d'augmenter l'inertie du système et pour supprimer la pollution au ralenti.

Description

TITRE
Système d'alimentâtion et de suralimentation en gaz d'un moteur à combustion interne
DESCRIPTION
La présente demande concerne un perfectionnement à la demande de brevet d'invention du même inventeur n° 80 09747 FR du 30.04.80 qui avait pour objet un dispositif d'alimentation en gaz d'un moteur à combustion interne comprenant : un étage d'entrée I relié au réservoir de gaz et comportant un détendeur chargé par ressort et fournissant une pression sensiblement constante légèrement supérieure à la pression atmosphérique, au moins un étage intermédiaire III complétant la détente et au moins deux étages de sortie IV et V avec détendeur non chargé dont l'étage final V relié au circuit d'admission d'air T du moteur débouche directe¬ ment au voisinage du carburateur.
Selon la présente invention, les deux étages de sortiesIV et V sont avantageusement agencés partiellement telle une variante décrite dans la demande n° 80 19786 FR constituant le premier additif au brevet n° 80 09747 FR selon lequel on peut, d'une part pour compenser et équilibrer force centrifuge, pesanteur et inertie et d'autre part, amortir les fronts d'ondes ascendants descendants et enfin, assurer une parfaite fermeture des clapets à l'arrêt, faire comporter à chacun des étages IV et V une pluralité des détendeurs agencés dans l'espace suivant les faces d'un demi-polyèdre régulier (R) illustré en fig. 4, c'est-à-dire comportant la moitié des détendeurs prévus dans le mode d'éxëcu- tion préféré décrit au brevet n°8009747 FR qui en comporte tout autour d'un polyèdre régulier. Les membranes des détendeurs des étages respectifs étant cependant disposées les unes par rapport aux autres de la façon suivante : en bas pour l'étage V et ce qui n'est que partiellement le cas dans la présente demande : en haut pour l'étage IV et en regard les unes des autres deux à deux : un plan horizontal est défini qui partage le polyèdre complet en deux et définit la position moyenne de l'ensemble des détendeurs d'un même étage.
Pour améliorer le fonctionnement de cette variante quant au départ manuel du moteur par exemple ou pour augmenter l'inertie des membranes ou pour réaliser un système de forme plate qui possède les mêmes qualités que cette variable quant à la possibi¬ lité de battement de la membrane de chaque élément de l'étage final (chaque membrane devant conserver assez d'inertie pour stabiliser l'écoulement du gaz au ralenti par exemple pour supprimer la pollution) chaque élément de l'étage final sera coiffé d'un aimant ou d'un aimant double qui tende à ramener vers le haut la plaque métalique de la membrane sans aller jusqu'à ouvrir l'obturateur à l'arrêt du moteur.
De même chaque élément de pré-étage final peut être muni d'un aimant. Une description détaillée va être effectuée en référence aux figures 1 à 4 annexées.
Selon l'invention fig. 1, le dispositif d'alimentation comprend du réservoir de gaz (100) vers la carburateur (C) du moteur :
- une électrovanne (2) (que l'on peut brancher d'une part au démarreur à travers une diode (dl) et d'autre part à l'alternateur à travers une autre diode(d2) par mesure de sécurité en cas d'arrêt accidentel du moteur par exemple).
- un rëchauffeur (3) qui permet au gaz liquide de retourner en (100) pour éviter une trop forte pression
- un premier étage de détente principal I règleble muni d'un manomètre (à signaler l'usage possible d'un détendeur de sécurité dont le pointeau se trouve en amont de la buse d'entrée) - un étage intermédiaire de détente II (facultatif)
- un second étage intermédiaire III avec deux détendeurs à membranes couplées (30a, 30b) et ressort commun (7)
Et soit un ensemble apparié en série d'un pré-étage IV et d'un étage V finaux comprenant chacun au moins trois détendeurs (A, B) à membranes non chargées et réparties suivant les faces d'un demi-polyèdre régulier (R) (fig.4) et avantageusement appariés en opposition suivant cette configuration spatiale (ensemble où tous les détendeurs régulateurs (A, B) sont en position de travail ce qui n'est pas le cas de la moitié des éléments de l'étage V du brevet n° 80 09747 FR, ces éléments étant ouverts.
Soit un ensemble constitué de détendeurs régulateurs A et B Al Bl et (fig 2) ou (fig 3)
Al A B dans lequel Bl sont uniquement des régulateurs.
En outre, l'écoulement du gaz en ligne droite étant à rechercher pour faciliter et par suite limiter l'encombrement et réduire le nombre des détendeurs régulateurs Al et régulateurs Bl tel que :
2 AB = A " B ou A - B Al Al - Bl
Ainsi selon cette demande les sorties des éléments Al du pré-étage final peuvent avantageusement traverser l'étage final (mode de réalisation en pointillé sur la fig.3) ou être suivies d'éléments régulateurs (Bl) comme illustré en trait plein à la figure 3 sans obturateur pour stabiliser l'écoulement et favoriser la reprise. Ces éléments Bl peuvent être coiffés d'un aimant. A défaut de tels éléments (Bl) de l'étage V les sorties des éléments (Al) rejoindront (fig. ) les sorties (si) des éléments (B) de l'étage final en D pour former un croisement en X aplati ou en Y dans le cas où il n'y a qu'une sortie (S) finale après avoit traversé des buses identiques aux entrées des éléments (A) ou (B) soit une buse (Bu) à la sortie de l'élément (Al). La section si étant au moins égale à la somme des sections de sortie (S).
D'autre part, pour faciliter le départ du moteur $h apportant momentanément un débit de gaz, un élément B de l'étage final sera coiffé d'un aimant amovible (M) ou d'une bobine (fig. 2 et 3)
Pour faciliter le départ et de surcroît suralimenter progressive¬ ment selon la demande du moteur au moins un élément du type Al du pré-étage final peut être coiffé d'un aimant Ml amovible ou d'une bobine commandée à la main ou à partir de l'accélérateur en bout de course.
Un tel élément de type (A) ou (B) peut encore être disposé (variante non représentée) obturateur côté aval et ne s'ouvrir ainsi qu'à la commande. Cet élément monté à l'envers étant non chargé impose de travailler à des pressions très basses voisines de la dizaine de millibars à l'étage III pour pouvoir fonctionner, ce qui limite la suralimentation.
Pour éviter cet inconvénient on interpose (fig 1) une ëlectrovan» ne (E) entre l'étage III et l'arrivée au carburateur sur la conduite S. Une buse réglable (Bur) sera associée à cette electrovanne (E) pour éviter un trop fort débit à bas régime.
Pour augmenter la suralimentation selon la demande du moteur, un des. deux éléments (30a, 30b) de l'étage III à ressort commun (7) ou non avec l'autre élément sera disposé obturateur côté aval.
Ainsi les deux éléments de l'étage III associés à 1 'electrovanne (E) constituent un ensemble permettant une suralimentation progressive mais qui peut se trouver limitée par la buse (Bur) qui réduit ce débit à bas régime. Pour y remédier il est encore possible de partir comme représenté en pointillé sur la fig. 1, de l'étage II avec un ensemble consti¬ tué d'un autre étage III' réglé différemment de l'étage III et suivi de la buse réglable (Bur1) et de 1 'electrovanne (E').
Inversement il est intéressant d'adjoindre à l'élément détendeur de l'étage III une bobine, non représentée, qui tende à fermer ce détendeur afin qu'en décélération du moteur il soit possible de limiter ou de supprimer le débit de gaz à partir d'un contac- teur, non représenté, lorsqu'on lâche l'accélérateur.
Une electrovanne (e) en sortie de l'étage III peut également supprimer le débit de gaz sans attendre que les étages III et II soient vides.
Un tel ensemble de suralimentation peut s'ajouter sans aucune modification à un système d'injection électronique avec air pilote à condition que le renseignement soit pris avant la buse de dérivation (Bur).
De même pour le blocage du débit en décélération il n'y a pas besoin de modifier le système d'injection électronique.
Ainsi selon une première caractéristique de la présente invention, le dispositif d'alimentation en gaz d'un moteur à combustion interne selon le brevet n° 80 09747 FR comportant des étages de sortie IV et V agencés selon un demi-polyèdre ou à plat, le pré-étage final IV étant pourvu en outre en parallèle d'éléments détendeurs régulateurs Al dans le cas d'une disposition à plat est caractérisé par l'adjonction d'aimants fixes (M) à chaque élément (B) de l'étage final V et/ou non à chaque élément Al attirant la plaque métallique de la membrane de ces éléments pour permettre d'augmenter l'inertie du système et pour supprimer la pollution au ralenti. Selon d'autres caractéristiques :
- l'étage final reçoit en complément de reprise des éléments régulateurs (Bl) sans obturateur coiffés ou non aimants
T S'il n'y en a pas, la sortie des éléments (Al) est reliée à la sortie des éléments (B) par une jonction en X aplati, une buse Bu étant prévue sur la sortie des éléments (Al).
- Des aimants amovibles ou des bobines (M) sont ajoutés à au moins un des éléments (B) avec obturateur de l'étage final ou au moins un élément (Al) pour alimenter le moteur en gaz au départ.
Pour suralimenter le moteur non seulement au départ mais à tout régime pour une longue reprise, par exemple, et de façon progressive de préférence selon la demande du moteur en complément d'un élément (30a) ou (30b) de l'étage III monté obturateur côté aval, il est introduit entre l'étage III et l'arrivée au carburateur (C) un élément détendeur régulateur de type (A) ou (B) de préférence non chargé pour rester fermé hors service et disposé obturateur côté aval et coiffé d'une bobine qui pourra être mise en service à la main ou à partir de la pédale d'accélé¬ rateur en bout de course.
En variante de la caractérisation précédente, une électrovanne (E) est ajoutée entre l'étage III et l'arrivée du carburateur comman¬ dée à la main ou à partir de l'accélérateur en bout de course et une buse réglable (Bur) est associée à cette électrovanne pour éviter un trop fort débit à bas régime.
En complément aux caractéristiques précédentes :
Un des éléments de l'étage III est monté avantageusement à l'envers pour augmenter progressivement le débit à plus fort régime ou à plus forte demande pour étaler la plage d'utilisation de cet ensemble.
Une électrovanne (E) est introduite en sortie de l'étage III pour pouvoir réduire ou supprimer le débit en décélération ou une bobine est ajoutée sut l'élément détendeur de l'étage III pour réduire ou supprimer le débit en décélération.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Dispositif d'alimentation en gaz d'un moteur à combustion interne comportant un étage d'entrée I relié au réservoir de gaz et comportant un détendeur chargé par ressort et fournis¬ sant une pression sensiblement constante légèrement supérieure à la pression atmosphérique au moins un étage intermédiaire III complétant la détente et au moins deux étages de sortie IV et V avec détendeur non chargé dont l'étage final V relie au circuit d'admission d'air T au moteur débouche directement au voisinage du carburateur, et des étages de sortie IV et V agencés selon un demi polyèdre ou à plat, le pré-étage final IV étant pourvu en outre en parallèle d'éléments détendeurs régulateurs Al dans le cas d'une disposition à plat caractérisé par l'adjonction d'aimants fixes (M) à chaque élément (B) de l'étage final V et ou/non à chaque élément Al attirant la plaque métallique de la membrane de ces éléments pour permettre d'augmenter l'inertie du système et pour supprimer la pollution au ralenti.
2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la sortie des éléments (Al) est reliée à la sortie des éléments (B) par une jonction en X aplati, une buse (Bu) étant prévue sur la sortie des éléments (Al).
3 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'étage final reçoit en complément des éléments régulateurs et de reprise (Bl) sans obturateur coiffés ou non d'aimants.
4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications prëcéden- tes caractérisé par l'adjonction d'aimants amovibles ou de bobines (M) à au moins un des éléments B avec obturateur de l'étage final ou à au moins un élément (Al) pour alimenter le moteur en gaz au départ.
5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précéden- tes caractérisé en ce que pour suralimenter le moteur non seule¬ ment au départ mais à tout régime pour une longue reprise, par exemple, et de façon progressive de préférence selon la demande du moteur en complément d'un élément (30a) ou (30b) de l'étage III monté obturateur côté aval, il est introduit entre l'étage III et l'arrivée au carburateur (C) un élément détendeur régulateur de type (A) ou (B) de préférence non chargé pour rester fermé hors service et disposé obturateur côté aval et coiffé d'une bobine qui pourra être mise en service à la main ou à partir de la pédale d'accélérateur en bout de course.
6 - Dispositif selon Tune quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé par l'adjonction d'une électrovanne (E) entre l'étage III et l'arrivée au carburateur commandée à la main ou à partir de l'accélérateur en bout de course. Une buse réglable (Bur) est associée à cette électrovanne pour éviter un trop fort débit à bas régime.
7 - Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'un des éléments de l'étage III est monté à l'envers pour aug¬ menter progressivement le débit à plus fort régime ou à plus forte demande pour étaler la plage d'utilisation de cet ensemble.
8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précéden- tes caractérisé par l'introduction d'une électrovanne (E) en sortie de l'étage III pour pouvoir supprimer le débit en décélaration.
9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé par l'adjonction d'une bobine sur l'élément détendeur de l'étage III pour réduire ou supprimer le débit en décélération.
UILLE DE REMPLACEMENT
EP86900777A 1985-01-04 1986-01-03 Systeme d'alimentation et de suralimentation en gaz d'un moteur a combustion interne Withdrawn EP0208752A1 (fr)

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FR8500083 1985-01-04
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