FR2567958A2 - Economiser anti-pollution device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
Le présent additif concerne le procédé décrit par le
Brevet principal permettant d'obtenir soit par modification ou remplacement des tubulures d'admission d'origine par un dispositif réalisé suivant ce procédé soit par modification du moteur lui-même, l'amélioration du rendement de la combustion et de la puissance réelle fournie par les moteurs à explosion.En variante ces améliorations résultent de l'utilisation d'un dispositif d'asservissement statique réalisé mécaniquement à partir d'un ou plusieurs capteurs thermiques capables de transférer avec des délais prédéterminés, les fluctuations en puissance et amplitude suffisante de chaleur captées sur les tubulures d'échappement ou sur les moteurs eux-mêmes, vers un ou plusieurs échangeurs thermiques placés dans la ou les tubulures d'admission de ces mêmes moteurs, ayant ainsi pour effet d'apporter au mélange d'admission les modifications et améliorations suivantes 1 - aérodynamique des tubulures d'admission.La conception de
nouvelles tubulures d'admission mieux adaptées pour apporter au
mélange et à tous ies régimes de rotation du moteur les varia
tions simultanées de la température et de la pression d'admission,
dans des plages permettant d'obtenir de meilleures caractéris
tiques thermiques et polynucléaires en avance phénoménologique
par rapport au début de la combustion dans les cylindres du moteur
à explosion.This additive concerns the process described by
Main patent allowing to obtain either by modification or replacement of the original intake pipes by a device produced according to this process or by modification of the engine itself, the improvement of the combustion efficiency and the real power supplied by internal combustion engines. As a variant, these improvements result from the use of a static servo-control device made mechanically from one or more thermal sensors capable of transferring with predetermined delays, the fluctuations in power and sufficient amplitude of heat. collected on the exhaust pipes or on the engines themselves, to one or more heat exchangers placed in the intake pipe (s) of these same engines, thus having the effect of making changes to the intake mixture and following improvements 1 - aerodynamics of the intake manifolds.
new intake manifolds better adapted to provide
mixture and at all engine rotation speeds the varia
simultaneous inlet temperature and pressure,
in ranges allowing to obtain better characteristics
thermal and polynuclear ticks in phenomenological advance
from the start of combustion in the engine cylinders
explosion.
2 - régulation de la masse fluidique COMBURANT + CARBUPldxT. 2 - regulation of the FUEL + CARBUPldxT fluid mass.
La régulation permise par le procédé suivant la présente
addition rend possible l'action simultanée sur le volume,
la température, la pression et la vitesse de propagation du
mélange d'admission suivant des délais dépendant directement
de la forme de la tubulure d'admission et des fluctuations
thermiques captées en aval de la combustion du moteur à explosion. The regulation permitted by the process according to the present
addition makes simultaneous action on the volume possible,
temperature, pressure and rate of propagation of the
admixture mixture according to deadlines directly dependent
the shape of the intake manifold and fluctuations
thermal collected downstream of the combustion of the internal combustion engine.
Les améliorations apportées par le procédé suivant la présente invention ont pourcorollaires, la réduction de la consommation de carburant, la réduction de la pollution(C0, hydrocarbure etc...) et l'augmentation de la puissance réelle fournie par les moteurs à explosion entraînant en outre, l'agrément d'une conduite plus
souple, plus performante des véhicules équipés de moteurs adaptés suivant le procédé de la présent invention.The improvements brought by the process according to the present invention have as a corollary, the reduction of fuel consumption, the reduction of pollution (C0, hydrocarbon etc ...) and the increase in the real power supplied by internal combustion engines causing moreover, the pleasure of driving more
flexible, more efficient vehicles equipped with engines adapted according to the process of the present invention.
Fig. 1
La figure 1 montre les dépendances thermiques (T) de délais (d)et de pression (p) qui peuvent être appliquées au mélange d'admission pour l'amélioration de la combustion, des moteurs à explosion.Fig. 1
FIG. 1 shows the thermal dependencies (T) of delays (d) and of pressure (p) which can be applied to the intake mixture for improving the combustion of internal combustion engines.
Le procédé suivant la présente invention est caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'admission (1, 2, 3) de longueur L de section S et de volume V pouvant être calculé mathématiquement ou par procédés graphiques , il se compose d'enceintes de formes définies pour les moteurs lents ou d'enceintes virtuelles 1, 2 et 3 pour les moteurs rapides, définies dans les tubulures d'admission ou dans la culasse moteur par zones de pression et de température qui seront traversées par le mélange C023URANT +
CARBURANT.De formes aérodynamiques de section et de longueurs aptes à présenter des impédances et des fréquences de résonnance bien adaptées aux régimes dé rotation du moteur, ces enceintes permettant de recevoir un ou plusieurs échangeurs thermiques (6) dont le but est de modifier par asservissement statique, la température, la pression, ainsi que les caractéristiques de répartition des macro structures de carburant admis dans les cylindres (5) en avance phénoménologique sur la combustion. Combustion au cours de laquelle les températures d'équipartition d'énergie et les ondes de chocs pour les degrés de liberté considérés pour certaines molécules de carburant, auront statistiquement toutes chances d'entraîner des influences favorables sur l'évolution chimique du mélange au cours de la compression et de la déflagration dans les
cylindres du moteur à explosion. The method according to the present invention is characterized in that it comprises an intake device (1, 2, 3) of length L of section S and of volume V which can be calculated mathematically or by graphical methods, it consists of enclosures of defined shapes for slow engines or virtual enclosures 1, 2 and 3 for fast engines, defined in the intake manifolds or in the engine cylinder head by pressure and temperature zones which will be crossed by the mixture C023URANT +
FUEL: Aerodynamic shapes of section and lengths capable of presenting impedances and resonant frequencies well suited to the engine rotation speeds, these enclosures making it possible to receive one or more heat exchangers (6) whose purpose is to modify by slaving static, temperature, pressure, as well as the distribution characteristics of the macro structures of fuel admitted in the cylinders (5) in phenomenological advance on combustion. Combustion during which the energy equipartition temperatures and shock waves for the degrees of freedom considered for certain fuel molecules, are statistically likely to have favorable influences on the chemical evolution of the mixture during compression and deflagration in
internal combustion engine cylinders.
le procédé suivant la présent invention imposeau mélange AIR + CARBURANT des modifications de structures suivant trois caractéristiques principales qui sont les suivantes - meilleure répartition du carburant émulsionné dans le mélange,qui
doit être compris pour un bon fonctionnement entre un état
hétérogène et un état gazeux tous deux non favorables, ainsi
le mélange AIR + CARBURANT est composé de gouttelettes fines,
de carburant à'état de vapeur, de gouttelettes de diamètre
plus important dont l'évaporation est retardée, ce qui se
traduit par l'admission dans les cylindres d'un mélange
présentant des caractéristiques semi-hétérogènes variées les
plus favorables par modification des température et pression
d'admission en fonction des régimes moteur et conditions
extérieures, c'est à dire : que le dispositif suivant la
présente invention est calculé en fonction de données connues
est mesurables constituées par
les plages de températures de l'air ambiant1 des
tubulures d'admissionde la combustion, des gaz
d'échappement, des tubulures d'échappement ainsi
que celles de la masse de mélange AIR + CARBURANT à
transférer dans le cylindre à tous les régimes moteur,
les délais de combustion dans le cylindre du moteur et
la durée du transfert du mélange passant dans les
tubulures d'admission composées des enceintes 1, 2 et 3,
à tous les régimes du moteur
les plages de températures, la puissance thermique et
les temps de réponses définis pour le dispositif de
transfert de chaleur (8),composé d'un échangeur de
chaleur (6) en amont de la combustion, d'un capteur de
chaleur (7) en aval de la combustion tous deux reliés par
le corps du caloporteur (caloduc) pouvant atteindre
suivant le type 'du moteur des longueurs inférieures ou
égales à 2 mètres.the process according to the present invention requires an AIR + FUEL mixture of structural modifications according to three main characteristics which are as follows - better distribution of the emulsified fuel in the mixture, which
must be understood for proper functioning between a state
heterogeneous and a gaseous state both unfavorable, so
the AIR + FUEL mixture is composed of fine droplets,
vapor fuel, droplets in diameter
more important whose evaporation is delayed, which
translated by the admission into the cylinders of a mixture
with varied semi-heterogeneous characteristics
more favorable by changing the temperature and pressure
intake according to engine speed and conditions
that is, the device according to the
present invention is calculated based on known data
is measurable consisting of
ambient air temperature ranges1 of
combustion, gas intake manifolds
exhaust, exhaust manifolds as well
than those of the AIR + FUEL mixture mass at
transfer to the cylinder at all engine speeds,
combustion times in the engine cylinder and
the duration of the transfer of the mixture passing through the
intake manifolds composed of enclosures 1, 2 and 3,
at all engine speeds
temperature ranges, thermal power and
the response times defined for the
heat transfer (8), composed of a heat exchanger
heat (6) upstream of combustion, of a
heat (7) downstream of combustion both connected by
the body of the heat transfer fluid (heat pipe) up to
depending on the type 'of the engine of the lower lengths or
equal to 2 meters.
Pour un meilleur rendement de la combustion des moteurs à explo
sion, dont les informations thermiques qu'ils permettent de capter
en aval de la combustion, fidèlement transférées avec un temps de
retard prédéterminé en amont de la combustion, seront strictement
représentatives du fonctionnement du moteur à explosion lui-même. For better combustion efficiency of operating engines
sion, including the thermal information they allow to capture
downstream of combustion, faithfully transferred with a time of
predetermined delay before combustion, will be strictly
representative of the operation of the internal combustion engine itself.
- état des macrostructures de carburant pendant le transfert du
mélange d'admission du carburateur ou de l'injecteur vers
les cylindres du moteur à explosion.- state of the fuel macrostructures during the transfer of the
intake mixture from carburetor or injector to
the internal combustion engine cylinders.
Pendant ce trasnfert, l'équilibre chimique du mélange
subi des influences suffisantes et de durée compatible avec les
délais nécessaires au transfert du mélange AIR + CARBURANT dans
les cylindres et le délai de combustion pouvant entraîneur au cours
de la déflagration une amélioration sensible du rendement de
la combustion du moteur à explosion.During this transfer, the chemical balance of the mixture
undergone sufficient influences and of duration compatible with the
time required to transfer the AIR + FUEL mixture to
the cylinders and the combustion time which can lead to
of the deflagration a significant improvement in the yield of
combustion of the internal combustion engine.
- température et pression d'admission du mélange aspiré par les
cylindres du moteur à explosion.- temperature and inlet pressure of the mixture drawn in by the
internal combustion engine cylinders.
Suivant une variante l'échangeur thermique (6) placé dans la tubulure d'admission (2) rempli un double rôle. Par sa forme, il entraîne localement l'augmentation de la pression du mélange d'admission et par son aptitude à échanger avec le mélange l'information thermique provenant des capteurs (7) inclus dans le dispositif de transfert thermique à temps de réponse (8) fixé sur l'échappement (4), fait varier sa température par l'intermédiaire du caloporteur. Or, température de combustion et pression maximum sont théoriquement connues comme des fonctions croissantes de la pression d'admission, alors que le dosage contrôlé de l'apport de chaleur venant s'ajouter à l'augmentation de;la pression d'admission introduit des notions de dépendances supplémentaires et parfois contradictoires de la combustion. According to a variant the heat exchanger (6) placed in the intake manifold (2) fulfills a double role. By its shape, it locally causes the pressure of the intake mixture to increase and by its ability to exchange thermal information with the mixture from the sensors (7) included in the response time thermal transfer device (8 ) fixed on the exhaust (4), varies its temperature via the coolant. However, combustion temperature and maximum pressure are theoretically known as increasing functions of the intake pressure, while the controlled metering of the heat input being added to the increase in; the intake pressure introduces notions of additional and sometimes contradictory dependencies of combustion.
Compte tenu de ce qui précède, le procédé suivant la présente invention permet de conjuguer les effets de la température due à l'apport de l'échangeur pour l'ensemble du mélange et des chocs thermiques subis par certaines gouttelettes de carburant lorsqu'elles viennent frapper l'échangeur (6) et de la pression d'admission résultant de l'aérodynamique de la tubulure et de l'apport de chaleur à certains régimes sur le mélange AIR +
CARBURANT qui permettent de par leur temps de réaction légèrement supérieur au délai de combustion d'anticiper avec une bonne approximation sur le déroulement de la combustion dans les cylindres du moteur à explosion, améliorant ainsi le rendement thermodynamique dudit moteur à explosion. In view of the above, the method according to the present invention makes it possible to combine the effects of the temperature due to the contribution of the exchanger for the entire mixture and the thermal shocks undergone by certain fuel droplets when they come strike the exchanger (6) and the intake pressure resulting from the aerodynamics of the tubing and the heat input at certain speeds on the AIR + mixture
FUEL which allow their reaction time slightly greater than the combustion time to anticipate with a good approximation on the progress of combustion in the cylinders of the internal combustion engine, thus improving the thermodynamic efficiency of said internal combustion engine.
Ainsi par l'introduction du condenseurXéchangeur(6) dans 1' enceinta(2) on trans- forme cette enceinte(2) en venturi circulaire ou luminaire augmentant la pression d'admission et par les variatIons de chaleur reçues du capteur-évaporateur(7) on fait subir au mélange traversant l'enceinte(2), des transformations notables de pression, de température et d'état résultant des influences thermiques "Polythermes" imposées dans l'espace(x) déterminé par les parois de la tubulure d'admission(7) et le condenseur-échangeur(6) - Fig. 2- La figure 2 reporte dans un seul schéma les dépendances principales pour l'amélioration du rendement des moteurs a explosion irs paramètres de constructon et de fonctionnem,enr cu moteur par auto-asservissement vues précèdemment auxquelles on a ajouté la possibilité d'influer sur la durée de la combustion traduite en degré de villebrequin, obtenue par exemple par une déflagration plus soutenue.Cette amélioration est obtenue par anticipation en amont de la combustíon, sur la réduction des plages de pression de température et de dispersion des caractéristiques macrostructurelles présentées par le mélange d'admission, introduisant des notions de dépendances supplémentaires de la durée et de la température de combustion, entrainant une déflagration plus soutenue au cours du cycle moteur. Thus by the introduction of the condenser / exchanger (6) in the enclosure (2), this enclosure (2) is transformed into a circular venturi or luminaire increasing the inlet pressure and by the heat variations received from the sensor-evaporator (7). ) the mixture passing through the enclosure (2) is subjected to significant changes in pressure, temperature and state resulting from thermal influences "Polytherms" imposed in the space (x) determined by the walls of the tubing inlet (7) and the condenser-exchanger (6) - Fig. 2- Figure 2 shows in a single diagram the main dependencies for the improvement of the efficiency of internal combustion engines with construction and operating parameters, in particular with motor by self-control previously seen to which we have added the possibility of influencing the duration of the combustion expressed in degree of villebrequin, obtained for example by a more sustained deflagration. This improvement is obtained by anticipation upstream of the combustion, on the reduction of the ranges of pressure of temperature and dispersion of the macrostructural characteristics presented by mixture of admission, introducing notions of additional dependence on the duration and the temperature of combustion, causing a more sustained deflagration during the engine cycle.
Ces améliorations apportées par le procèdé suivant la présente invention sont concrétisées dans la pratique par l'augmentation dé la puissance réelle fournie par le moteur, la réduction de la consommation de carburant-et la réduction sensible des polluants résiduels à l'échappement. Ces améliorations ont également comme conséquences directes de permettre l'alimentation des moteurs en mélange
Air-Carburant utilisant des essences à l'indice d'octane inférieur à celui du super carburant voire l'utilisation de carburant ne comprenant pas de plomb, du fait de la réduction du taux de compression nécessaire entraînant la réduction des cliquetis pendant le fonctionnement du moteur.These improvements brought about by the process according to the present invention are concretized in practice by the increase in the real power supplied by the engine, the reduction in fuel consumption and the substantial reduction in residual pollutants in the exhaust. These improvements also have the direct consequences of allowing the motors to be supplied with a mixture
Air-Fuel using gasolines with an octane number lower than that of super fuel or even the use of fuel that does not include lead, due to the reduction in the compression ratio required resulting in the reduction of knocking during operation of the engine.
Ceci est illustré par les résultats d'essais représentés en Fig. 3 à 6 de la planche 3/3. This is illustrated by the test results shown in Fig. 3 to 6 of plate 3/3.
- La figure 3 représente les gains obtenus en réduction de consommation(7%) et augmentation de la puissance réelle (4%) lors des essais effectués dans urle utilisation sévère d'un véhicule fourgonnette 4F 4 RENAULT modèle 1983 en cycle urbain dit porte à porte et sur un banc à rouleaux de marque BOSCH, type LPS 002, muni d'un volant drinertie. - Figure 3 represents the gains obtained in consumption reduction (7%) and increase in real power (4%) during tests carried out in severe use of a 4F 4 RENAULT van model 1983 vehicle in the urban cycle known as door to door and on a BOSCH brand roller bench, type LPS 002, fitted with a drivetrain wheel.
- La figure 4 représente l'économie de carburant constatée au cours des essais effectués sur véhicule type 504 et 505
PEUGEOT résu-ltant de l'intégration de plus de 2000 mesures effectuées selon 7 configurations d'utilisation du véhicule, 1. ralenti plus de (20%), 2 à 90 Km/h (16% , 3. à 120Km/h (16%), 4 urbain (12%), 5. route (17%), 6. autoroute (12"), et 7. "en cycle EUROPE en ambiance extérieure" (9%). - Figure 4 represents the fuel economy observed during tests carried out on type 504 and 505 vehicles
PEUGEOT resulting from the integration of more than 2000 measurements made according to 7 configurations of vehicle use, 1. idling more than (20%), 2 to 90 Km / h (16%, 3. to 120Km / h ( 16%), 4 urban (12%), 5. road (17%), 6. motorway (12 "), and 7." in EUROPE cycle in outdoor environment "(9%).
figure @ @@@@@@@@ @ @@@@@@@ d@ carburant constaté@au
cours des essais effectués en vitesse stabilisée sur véhicule
504 11 CV PEUGEOT avec un débimètre électronique SOLEX, 1
à~gO Km/h (7 %),2à 120 Km/h (27 %) - La figure 6 représente les valeurs comparatives des polluants
résiduels à l'échappement mesurés à MONTLHERY suivant les
normes européennes appliquées par llU.T.A.C. ces mesures ont
été effectuées au banc sur un véhicule 505 10 CV PEUGEOT
modèle 1984.figure @ @@@@@@@@ @ @@@@@@@ d @ fuel found @ at
during tests carried out at stabilized speed on vehicle
504 11 CV PEUGEOT with an electronic flow meter SOLEX, 1
at ~ gO Km / h (7%), 2 at 120 Km / h (27%) - Figure 6 represents the comparative values of pollutants
residual exhaust measured at MONTLHERY according to
European standards applied by llU.TAC these measures have
performed on the bench on a 505 10 CV PEUGEOT vehicle
1984 model.
Les essais et mesures précisés ci-dessus ont été effectués après modification des tubulures d'admission 1, 2, 3 existentes, pour les rendre capables de recevoir les échangeurs/condenseurs (6) d'un dispositif à transfert de chaleur (8) dont les caractéristiques mécaniques, thermiques et technologiques pour diverses cylindrées de moteurs à explosion sont précisés ci-après - échangeur/condenseur (6),
. puissance thermique rayonnée : 140 à 200 watts/cm2
. température de contact admissible : 120 à 180 degrés/
centigrades - capteur/évaporateur (7)
. puissance de contact admissible : 500 à 3 000 watts
. température de contact admissible : jusqu a 400 degrés/
centigrades
. longueur du capteur/évaporateur : 100 à 300 mm - dimensions d'un tube à transfert de chaleur (8)
. longueur : 300 à 2 000 mm
. diamètres : 5 à 12 millimètres - Références constructeur de divers types de dispositifs de transfert
de chaleur (8), étudiés et réalisés pour les types de véhicules
automobiles suivants
. PEUGEOT 504 modèle 1978 : référence TOR-4-3-H8-810 A
. PEUGEOT 505 modèle 1984 : " TOR-4-3-M8-810 B
. RENAULT 18 GTL : " TOR-4-2-MB-700
. RENAULT 4F 4 et 5 GTL : " TOR-4-2-M8-270
modèle 1983
. AUSTIN METRO modèle 1982 : " TOR-4-2-M8-650 C35 CAMION modèle 1982 : " TOR-4-1-M10-1010 The tests and measurements specified above were carried out after modification of the existing intake pipes 1, 2, 3, to make them capable of receiving the exchangers / condensers (6) of a heat transfer device (8) of which the mechanical, thermal and technological characteristics for various cubic capacity of internal combustion engines are specified below - exchanger / condenser (6),
. radiated thermal power: 140 to 200 watts / cm2
. admissible contact temperature: 120 to 180 degrees /
centigrade - sensor / evaporator (7)
. admissible contact power: 500 to 3000 watts
. admissible contact temperature: up to 400 degrees /
centigrade
. length of sensor / evaporator: 100 to 300 mm - dimensions of a heat transfer tube (8)
. length: 300 to 2,000 mm
. diameters: 5 to 12 millimeters - Manufacturer references of various types of transfer devices
heat (8), designed and produced for the types of vehicles
following automobiles
. PEUGEOT 504 model 1978: reference TOR-4-3-H8-810 A
. PEUGEOT 505 model 1984: "TOR-4-3-M8-810 B
. RENAULT 18 GTL: "TOR-4-2-MB-700
. RENAULT 4F 4 and 5 GTL: "TOR-4-2-M8-270
1983 model
. AUSTIN METRO 1982 model: "TOR-4-2-M8-650 C35 TRUCK 1982 model:" TOR-4-1-M10-1010
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8411320A FR2567958B2 (en) | 1980-07-04 | 1984-07-17 | ECONOMIZER ANTI-POLLUTION FOR EXPLOSION ENGINES |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8014897A FR2486147B1 (en) | 1980-07-04 | 1980-07-04 | ECONOMIZER ANTI-POLLUTION FOR EXPLOSION ENGINES |
| FR8411320A FR2567958B2 (en) | 1980-07-04 | 1984-07-17 | ECONOMIZER ANTI-POLLUTION FOR EXPLOSION ENGINES |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2567958A2 true FR2567958A2 (en) | 1986-01-24 |
| FR2567958B2 FR2567958B2 (en) | 1986-09-26 |
Family
ID=26221878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8411320A Expired FR2567958B2 (en) | 1980-07-04 | 1984-07-17 | ECONOMIZER ANTI-POLLUTION FOR EXPLOSION ENGINES |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2567958B2 (en) |
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1984
- 1984-07-17 FR FR8411320A patent/FR2567958B2/en not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2567958B2 (en) | 1986-09-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R1 | Appeal | ||
| CJ | Change in legal form |