FR2707345A1

FR2707345A1 - Combustibles liquides injectés pour moteurs thermiques propres.

Info

Publication number: FR2707345A1
Application number: FR9103828A
Authority: FR
Inventors: Joud Fernand-Robert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-03-25
Filing date: 1991-03-25
Publication date: 1995-01-13

Abstract

L'invention, dite "Combustibles liquides injectés pour moteurs thermiques propres", élève le rendement thermodynamique des moteurs à combustion interne à quatre temps avec échappement propre. Au moyen d'un allumage connu, bobine d'induction (1), rupteur-distributeur (2), et bougies (3), (4), (5), (6), le moteur fonctionne alternativement avec deux mélanges tonnants à comburant commun, l'oxygène, distribué par un conjoncteur (12) alimenté par les conduits (13) ou (14), lorsque l'un est ouvert l'autre est fermé, et vice versa, par les électrovannes (17) et (18), commandées par une sonde (19) logée dans le réservoir (30) qui stocke l'ammoniac liquéfié, ou l'hydrogène liquéfié par une mini-machine liquéfactrice amorcée par la combustion provisoirement propre, oxygène-hydrocarbure de synthèse du démarrage acheminé par conduit (13) et injecteurs (33), (34), (35), (36), de la pompe (25) à injection, et poursuite de la marche à l' oxygène-ammoniac liquéfié ou hydrogène liquéfié par conduit (14) et injecteurs (37), (38), (39), (40), de la pompe (26) à injection.

Description

_-1 _ Combustibles liquides injectés pour moteurs thermiques propres.

L'objet de l'invention est d'améliorer le rendement des moteurs à explosion par l'augmentation de la température de combustion, augmentation qui fournit plus de puissance, avantage favorisant la di-

minution, des cylindrées, du poids des moteurs, et de la consomma- tion; l'analyse de carottes extraites de glaciers naturels nous certifie que, depuis l'apparition de l'ère industrielle, la prolifé- ration des combustions de combustibles contenant du carbone, dans la même atmosphère, dont la régénération ne suit plus, engendre une pol-10 lution invisible, mais dont nous mesurons de plus en plus l'ampleur par ses conséquences destructrices, l'effet de serre, produit par l' excès de gaz carbonique dans l'air; améliorer le rendement thermo- dynamique des moteurs à explosion sans tenir compte de la pollution que génère dans l'air la combustion des combustibles contenant du15 carbone serait une entreprise sans avenir; légèreté, sobriété, pro- preté, trois objectifs qui vont guider la tendance à miniaturiser le nouveau moteur à explosion et ses auxiliaires; par le brevet 1.404. 462, à partir de supports solides décomposants de l'eau dans des ré- acteurs à hydrolyse, il est possible de produire un comburant, sous

forme de gaz naissant, l'oxygène, et par le même procédé il est pos- sible de produire deux combustibles ne contenant pas de carbone, com-

bustibles sous forme de gaz naissants, l'ammoniac, et l'hydrogène; le doublement au moins des réservoirs d'eau et des réacteurs à hy- drolyse permet l'utilisation alternative de batteries autorisant l'25 interchangeabilité des réserves épuisées contre des réserves acti- ves; l'encombrement des batteries dans les véhicules particuliers nécessite des caisses à profil aigu surmontées d'habitacles en for- me de goutte d'eau; le coffre à tiroir peut loger les batteries dans une cage indéformable disposée entre les roues arrières, et,

pour augmenter son accessibilité, un hayon, ouvrable dans un grand débattement, ferme le tout; la batterie de réservoirs d'eau est mi-

se sous pression par un réservoir d'air comprimé entretenu par un compresseur à marche intermittente, alimenté par les accumulateurs électriques du véhicule; les réservoirs d'eau sont équipés de bou-

chages avec décompression préalable à l'ouverture; les mélanges tonnants étant d'une stabilité précaire, la séparation des conduits d'alimentation en comburant et combustible depuis les réservoirs ou réacteurs jusqu'à la chambre de combustion s'impose, de plus un sys- tème à détecter les fuites sur les raccordements et conduits de gaz

inflammables dans l'air est indispensable; des robinets à masselot-

- 2 -2707345 tes articulées dans les trois dimensions ferment, en cas de chocs ou de tomn.eaux violents, les conduits de reéaceurs à hydrolyse; l'au- to-allumage des 1en-1 onmnants au moment de leur com"nression dans le cylindre peut etre évité par l'riect on retardée du gaz liu6fié dans le gaz en cours de co-r..ression, - a 12 ml2- course du pistor de.rs le cylindre, -l 'injection aalt. pour effet de dim-inuer l -em-i5 rature du -gaz cozprimé et donc de réduire le travail de comnression du moteur en fin de course; qUi dit injection, dit coburant!iC.i- de, ou combustible lisuide,,g déba-rrassés avant leur liouéfaceion10 de l'hum.--idié de! 'hdrolyse par leur pa-ssag-e dans des filtres inter- ckan-eables a-u bromure de lithium; l'hydroègne gazeux par sE faible ensit est encombra.nt et sa liquéeaction, plus difficile due celle de l!'o-j.'ène, est prférable pour résoudre l'agencement des volu...,

problè-e es--entiel n-e-rent a a construction autorobile;!'..o.i-

úc se liouéie -!lus facile=ment que l 'oxTr-ène, par contre 1- chaleur de sa co-bustion contenant une plus gra-nde entropie produit moins de

traevail cue celle de l!hydrogène; aU choix, il est possible de hiouéafier llammoniac ou 1 'ydronne, ueloues Stants avant leu-s utilisations, au mono-en de larériérton ar sorution locale associ-

ée à une cascade de froid par un ou d'autres ?frigorlSènes, cascade d' un parlier pour l'^mr-oniac, ou de nlusieurs paliers pour!'hydrogène;

au démerrage la source chaude produite par le combustionn d'tun hydro-

carbure instantanément op'rationn-elle permet d'amorcer la réfrigéra-

tion par aosorption; le, ccm'rstion complète de l'hydrocerbure est

favorisée rner le nrêrêglage du régistre d'oxygène donnant unm mélan2e tonnant plus riche dans une chamb're de com-boustion éouipée d'un cata-

lyseur métallae pour anniriler l'ox.de de carbone, gaz délétère, quant à la suppression du gaz carbonTique, il suffit de le dissoudre rar brbotane dans um bain i-.terchang eable de lait Je chaux-, bnai_

dont lea ca-acité est limitée du fait du caractère provisoire de l'a-

morrage, ces as-z,7-lissem-nts précédant l'échapee à l'air lib-,?e de gaz propres; le moteur à exrlosio-n n'a jemais ru fonctionner seul, il a besoin- d'auxiliaires ou'il entraîne par son énermie, le

venLtilateur, l'alter-ntL-eur, p'l!umgee, a distribution oar sou-a-

pes de l'admission et- de l'dhapement, ie turboccu:ressour, etc., l: lisdes auxiliaires reut s'alcner, il sufit que la puissance du moteur soit aum.fo--té-e dans la proporqion oui convient, rien ne

s'op-ose a u-e rup mer- %ion de la -uiSance, si ce n'est la consol-

nation, l'encombrement, et le -ods du moteur; la cascade de froid

faie -r un ou plusieurs frPio-i " -es compressés et -efroidis sré-

-3- lève du travail sur le moteur à explosion par une série d'un ou plu-

sieurs compresseurs qui lui sont engrenés; la diminution des quan- tités de frigorigènes déplacés dans leurs propres circuits fermés, et la baisse de température à la sortie de chaque compresseur, con- 5 tribuent à diminuer le travail prélevé sur le moteur; l'utilisation maximum de la source froide ambiante et celle de la réfrigération par absorption augmente cette baisse de température; la double a- limentation alternative en combustibles liquides, hydrocarbure d'a- morçage, puis ammoniac, ou bien hydrogène, nécessite l'engrènement10 de deux pompes à injection avec leurs propres réseaux, et un systè- me d'alternance réflexe pour passer d'une alimentation à l'autre; les matériaux habituels utilisés dans le moteur à pétrole ne con- viennent plus du fait de l'augmentation de la température de la com- bustion, autre que celle de l'hydrocarbure, problème résolu par l'15 emploi de l'invar et de céramiques pour les pièces qui ne doivent pas se dilater ou se contracter, et de l'élinvar pour les pièces qui doivent conserver toute leur élasticité; le moteur à explosion à double alimentation peut enfin fonctionner en milieu confiné, ali- menté principalement en oxygène et ammoniac, ou oxygène et hydrogène,

la vapeur d'eau de l'échappement peut être condensée en eau par 1' utilisation de la réfrigération par absorption, et l'azote de l'am-

moniac retournant sous forme gazeuse à l'échappement dans une at- mosphère sans pollution, comme l'azote qui est aspiré par les car- burateurs contemporains, et rejeté à l'état neutre dans l'air qui25 nous environne; la complexité de ce moteur en projet n'est en au- cune façon un handicap lorsqu'il résoud les problèmes d'énergie de

substitution et de pollution, le savoir-faire vient toujours à bout de la complexité qui rebute de nombreux concurrents apprentis, en- fin l'automatisation à outrance des fabrications tempère les coûts.30 Le dispositif, dit "Combustibles liquéfiés injectés pour moteurs thermiques propres", du fait d'une disponibilité de gaz oxygène, am-

moniac, hydrogène, naissants de réacteurs à hydrolyse, transporta- bles dans des cages indéformables, d8tés de robinets à masselottes réagissant aux tonneaux et aux télescopages, pourvus de raccorde-35 ments avec détection de fuites, et du fait de la recherche d'un ren- dement thermodynamique plus élevé du moteur à explosion, rendement

provenant d'une plus grande chute de température entre source chaude et source froide, rendement engendrant diminution, des cylindrées, du poids des moteurs, et de leur consommation, par l'utilisation au40 choix de combustions non polluantes, oxygène-ammoniac, ou oxygène-

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hiydro;èene, combustions nécessitant au moins la liqlé-faction du com-

burant ou du co-.bustible (la combustion oxy,-ène-ammoniac développe une Dlus aramde entropie, par co.tre l sn,-oniac est plus facile à li-

quéfier, le gaz hydrogn-;e est très encombrant, et plus difficileà 5 licuéfier que le gaz oxygène), juste avant la combustion, liquéfac- tion impossible à la mise en route du moteur, liouéfaction décou-

lent de la rmise en oeuvre d'une mini-machine licuéfactrice ne fonctionnant cu'U1 certain terms arès le d'.arrae instaanté du mot-eur cue par l'injection d'un hydrocarbure liquide d'amorçage, comnôrtant10 une anti-collution de sa combustio-n provisoire, avant le transfert réf!exe à!'i njectionde l'a:u-oniac ou de!'i:ódro..ne, est caracté-

risé par le fait ou'il est constitué d'une collection de moyens incorporés comprenanet, un aellumage par bobine d'induction,à i 'admis- sion du comburant -Lzeu d soncter procurant diff.érents a-15 ports prcportico els du co.bure.at _dans les r nes O1 tS, dis-

ioncteur ou fourche a deux branches div"isan- l'uioiuGe conduit d'--Ii-

rente.ation en oxgène a prox-imié de 'ccélé!rateur, qui contr$le sur le fouche les deu-- ristres ouverts et ifermés l'un nar ra .ort à =l'Fut-e et vice versea par deu-- élecovc- es. lea ranc-e ouverte a-

limentant par un conjoncteur interposé les pipes d'admission du no- teur, à l'admission du combustible liquide, deux injecteurs, écui-

fa chaou-e cértindre, étant reliés, chacun à son propre raseau, aux

eéservoirs, aux conduits d'a!irnentation, au-- nompes à injection con-

tlo_ées par 'accélérateur, aux conduits d'injection, auz- électro-

vannes, et aux: circuits de retour à leurs réservoirs respectifs, le mee axe engrenant au moteur les deux noompes a injection, le calge de ces pomnes étant caiculé cour oue l'i/_ection ait lieu en- fin_ de

comDre.ss.o-n du comburant cour refroidir le mélange tonnant, la men. -

machine licué-factrice r--cunoérat l! source chaude des combustions

tour uroduire une rwfriération car absorpt'ion, associée u te mini-

cascade de froid d'un ou autres frigorigènes, mini-cascade entranée nar une s6rie de cetits comrresseurs engrenés au moteur à e:-plosion,

les gaz échaufés apres compression, done. a:-oiic ou OUT-c!o __le dés-

rctés aà licufier, étAnte.... refroidis ' cas trois c'..er.S, f'2-

mentés en autant de tarnches qu'il y a de -z comrimés, les écn-

eurs étnt -à la tepoérature de il'air -mbioant à la sortie des cor.n-

presseurs, cuis a la te.mnra-ure de la rfsrigération par absorption, enfn à ue ou autres temnèratures de d-ous en plus basses,Ja!Fnl une succession de déte-Ltes et de codlsatins jus-u'.à la licuéefaction

du combustible licuéfié, liquide stocké dans un netit réservoir lso-

-5 - therme près de la pompe à injection, réservoir pourvu d'un circuit de sécurité contre la surpression, une isolation étant prévue con- tre la conduction et la convection thermique, contre le rayonnement infrarouge des parties chaudes et froides du moteur et de la mini- 5 machine liquéfactrice, le petit réservoir isotherme étant du type, "vase de Dewar", le transfert réflexe des injections d'un combusti- ble à l'autre étant faisable par l'asservissement d'un ensemble d'

électrovannes à une sonde thermique placée dans le réservoir iso- therme et réagissant en fonction des températures.

Selon une réalisation de l'invention, l'allumage connu, par bobine d'induction, rupteur-distributeur, bougies, ensemble qui peut être double, fonctionne de la même façon pour les deux mélanges tonnants. Selon une autre réalisation de l'invention, le gaz oxygène, produit par un réacteur à hydrolyse, parvient par un conduit unique à un15 disjoncteur ou fourche à deux branches contenant chacune le régis- tre commandé par l'accélérateur; les registres régularisent les

débits correspondant aux proportions des mélanges tonnants, hydro- carbure de synthèse-oxygène, et ammoniac-oxygène, ou hydrogène-oxy- gène, mélanges réalisés après injection du combustible dans le cy-20 lindre du moteur avant chaque explosion; lorsqu'un conduit est ou- vert, l'autre est fermé, et vice versa, par deux électrovannes as-

servies par une sonde thermique; les deux branches débouchent sur le conjoncteur qui par un seul conduit alimente les pipes d'admis- sion à chaque cylindre du moteur à explosion.25 Selon une autre réalisation de l'invention, chaque cylindre du mo- teur à explosion peut recevoir alternativement les deux combusti-

bles, hydrocarbure de synthèse, et ammoniac liquéfié, ou hydrogène liquéfié, par deux injecteurs, reliés par leurs propres réseaux à deux pompes à injection librement solidaires d'un axe engrené au mo-30 teur; un conduit achemine à la pompe à injection d'hydrocarbure le combustible provenant d'un réservoir connu, et le débit de cette pompe est tributaire de l'accélérateur par un variateur à biellet- tes; l'injection d'hydrocarbure pour un démarrage instantané amor- ce la source chaude qui fait fonctionner la mini-machine frigorifi-35 que à absorption; la combustion d'amorçage de la source chaude ne pollue pas du fait que ce mélange tonnant est plus riche en oxygène pour éviter, avec un catalyseur métallique disposé dans la chambre de combustion, la formation d'oxyde de carbone, gaz délétère, et a- vant l'échappement à l'air libre, la dissolution du gaz carbonique

en carbonate dans un bain interchangeable de lait de chaux; un au-

6 -- tre conduit achemine à la pompe à injection l'ammoniac liquéfié, ou

l'hydrogène liquéfié, combustible provenant d'un réservoir proche de la pompe et le débit de cette dernière est lui aussi tributaire de l' accélérateur par un variateur à biellettes; tous les conduits en a- 5 val des pompes à injection sont reliés par des embranchements à des conduits de retour à leurs réservoirs respectifs.

Selon une autre réalisation de l'invention, les deux pompes à injec- tion étant librement solidaires de l'axe engrené au moteur, la cala- ge des deux pompes par rapport au cycle à quatre temps du moteur à10 explosion est tel que l'injection du combustible a lieu dans le cy- lindre durant la compression du comburant, ou de l'oxygène, moyen de

refroidissement du nouveau mélange tonnant augmentant la puissance du moteur, ou diminution du travail à la compression, et procurant un système antidétonnant par excellence.15 Selon une autre réalisation de l'invention, l'appareil de refroidis- sement par absorption connu, miniaturisé pour la circonstance (récu-

pération par circulation au moyen d'une pompe centrifuge engrenée au moteur à explosion d'un liquide caloporteur qui se déplace dans des échangeurs à faisceaux tubulaires situés aux sorties d'une part20 du liquide chaud du bloc moteur et d'autre part des gaz chauds d'

échappement des chambres de combustion, liquide caloporteur resti- tuant beaucoup de chaleur au thermo-émulseur d'une machine à réfri-

gération par absorption fonctionnant sous atmosphère à faible pres- sion d'hydrogène gazeux pour évaporation, sans vapeur d'eau, de 1'25 ammoniac de sa solution aqueuse) est associé à une mini-cascade de froid d'un ou autres frigorigènes, selon qu'il s'agisse de liqué-

fier l'ammoniac, ou l'hydrogène, mini-cascade animée par une série de compresseurs engrenés au moteur à explosion, les gaz échauffés par compression à un ou plusieurs étages, dont le combustible à li-30 quéfier, étant refroidis dans trois échangeurs thermiques à fais- ceaux tubulaires, fragmentés en autant de tranches qu'il y a de gaz

comprimés; chaque tranche est composée d'un circuit ouvert entre le compresseur et le liquéfacteur du combustible, ou d'un ou de plu- sieurs circuits fermés pour déplacer le ou les frigorigènes; chaque35 circuit fermé est bien caractérisé, entre autres, par le frigorigène qui lui est spécifique, son compresseur intégré dans la série engre-

née au moteur à explosion, des refroidissements ou échangeurs, un condenseur, et un détendeur; le premier échangeur est à la température de l'air ambiant, le secbnd échangeur est à la température de la ré-40 frigération par absorption, le troisième échangeur est à une ou au-

- 7 tres températures d'un ou autres détendeurs échelonnant à tempéra-

tures de plus en plus basses la cascade de froid; déshydraté par filtre interchangeable au bromure de lithium, le gaz ammoniac nais- sant, ou hydrogène naissant, est comprimé, puis refroidi et liqué- 5 fié dans la mini-machine liquéfactrice; l'ammoniac liquéfié, ou l' hydrogène liquéfié est recueilli dans un petit réservoir isotherme placé près de la pompe à injection qu'il alimente. Selon une autre réalisation de l'invention, à l'arrgt du moteur à explosion, l'évaporation de l'ammoniac liquéfié, ou de l'hydrogène10 liquéfié,dans son petit réservoir isotherme, peut produire une sur- pression annulée en évacuant le gaz par un conduit ouvert que dans un seul sens, celui d'une vanne incorporée communiquant par son ouverture avec le haut du volume intérieur, libre d'hydroxyde, du ré- acteur à hydrolyse, générateur de gaz ammoniac ou hydrogène.15 Selon une autre réalisation de l'invention, l'isolation contre la conduction et la convection thermique, et le rayonnement infrarouge

des parties chaudes et froides du moteur et de la mini-machine liquéfactrice, par isolants et dispositifs connus, ou pour le réser- voir isotherme d'ammoniac ou d'hydrogène liquéfié par construction20 type "vase de Dewar", est amovible, et la plus efficace possible. Selon une autre réalisation de l'invention, le transfert de l'injec-

tion d'hydrocarbure de synthèse connue à l'injection d'ammoniac liquéfié, ou d'hydrogène liquéfié, est réalisable parce que les électrovannes sont toutes asservies par une sonde thermique logée dans25 le réservoir isotherme d'ammoniac liquéfié, ou d'hydrogène liquéfié, au niveau de l'alimentation des circuits comprenant, les électrovan-

nes d'arrivées d'oxygène, les électrovannes des injecteurs d'hydrocarbure, et les électrovannes des embranchements de conduits de re- tour de la pompe à hydrocarbure à son réservoir connu, et les élec-30 trovannes des injecteurs d'ammoniac liquéfié ou d'hydrogène liqué- fié, et les électrovannes des embranchements de retour de la pompe à ammoniac ou à hydrogène au réservoir isotherme; entre une des deux pompes à injection et la fermeture des électrovannes de ses

injecteurs, les dérivations détournent le combustible de l'aval à l'35 amont de la pompe à injection et cette dernière n'est pas engorgée; sur chaque embranchement de retour est prévue une électrovanne ou-

verte ou fermée à l'ouverture ou à la fermeture de l'électrovanne d' injecteur voisin; le dispositif de transfert est tel que la tempé- rature de refroidissement agit sur la sonde thermique qui contrôle40 l'enchaînement des ouvertures ou des fermetures des électrovannes; 8 lorsque ce refroidissement n'est pas suffisant la sonde ferme les

électrovannes d'une arrivée d'oxygène et des injecteurs d'ammoniac ou d'hydrogène et ouvre les électrovannes des embranchements de re-

tour d'ammoniac ou d'hydrogène, tout en laissant ouvertes les élec-5 trovannes d'une arrivée d'oxygène et des injecteurs d'hydrocarbure de synthèse et fermées les électrovannes des embranchements de re-

tour d'hydrocarbure de synthèse; les ouvertures et les fermetures s'inversent lorsque l'ammoniac ou l'hydrogène est liquéfié. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, illustre un10 mode de réalisation du dispositif conforme à la présente invention.

La Fig.1 représente le schéma des deux alimentations d'un moteur à explosion à quatre temps, avec allumage par bobine d'induction (1), rupteur-distributeur (2), bougies (3),(4),(5),(6). L'alimentation

en oxygène de chaque cylindre, ici au nombre de quatre, est achemi-

née aux pipes (7),(8),(9),(10), par un seul conduit (11) partant du conjoncteur (12), alimenté lui-même alternativement par le conduit

(13), ou le conduit (14), branches de la fourche (15) ou disjonc- teur qui divise le seul conduit (16) qui relie le réacteur à hydro-

lyse à oxygène au moteur à explosion; la branche (13) est ouverte20 par l'électrovanne (17) lorsque la branche (14) est fermée par l'électrovanne (18) et vice versa; les électrovannes (17) et (18) sont commandées par la sonde thermique (19); les débits des conduits (13) et (14) sont régularisés par les registres (20) et (21) à biellettes commandées par l'accélérateur (22) qui régit également par les vari-25 ateurs (23) et (24) à biellettes l'alimentation en combustibles des pompes (25) et (26) à injection accouplées par l'axe (27) engrené au moteur à explosion; la pompe (25) est alimentée en hydrocarbure de synthèse par le conduit (28) relié à un réservoir connu; la pompe (26) est alimentée en ammoniac liquéfié, ou hydrogène liquéfié, par le conduit (29) relié au réservoir isotherme (30); le réservoir i- sotherme (30) alimenté par le conduit (31) contient la sonde (19)

qui contrôle l'alternance des alimentations du moteur à explosion; le réservoir (30) se trouve en liaison par le conduit (32), équipé d'une vanne de surpression qui ne s'ouvre que lors d'une trop gran-35 de détente d'ammoniac liquéfié, ou d'hydrogène liquéfié (par exem- ple à l'arrêt du moteur) avec le haut volume intérieur libre d'hy-

droxyde du réacteur à hydrolyse, générateur d'ammoniac ou d'hydro- gène; la pompe (25) est reliée aux injecteurs à hydrocarbure de synthèse (33),(34),(35),(36), des quatre cylindres du moteur à ex-40 plosion, la pompe (26) est reliée aux injecteurs à ammoniac liqué-

- 9 - fié, ou à hydrogène liquéfié (37),(38),(39),(40), des quatre cylin-

dres du moteur à explosion. Dans la Fig.2 le petit compresseur (41), engrené au moteur thermique par l'axe (42), reçoit le frigorigène qui circule dans une première tranche dans les trois échangeurs thermi-

ques (43),(44),(45), o il est refroidi après sa compression jusqu'à sa liquéfaction; l'ammoniac ou l'hydrogène naissant, déshydraté par le filtre (46) interchangeable au bromure de lithium, est comprimé par le petit compresseur (47), échauffé, il passe dans l'échangeur (43) o il est refroidi à la température ambiante, puis il circule dans l'échangeur (44) o il est refroidi à la température produite par la réfrigération par absorption, enfin dans l'échangeur (45), juxtaposé à la première tranche, l'ammoniac est liquéfié à la tempé- rature de -33, 35 C. Pour la liquéfaction de l'hydrogène -252 C, le conduit de refroidissement du combustible est juxtaposé dans 1'é-15 changeur (45) au dernier frigorigène compressé, refroidi, liquéfié, et détendu, comme ses prédécesseurs dans d'autres tranches, dont les températures de refroidissement sont de plus en plus basses jusqu' à celle de la liquéfaction du combustible. De l'échangeur (45) par le conduit (31) l'ammoniac liquéfié, ou l'hydrogène liquéfié, est stocké dans le réservoir isotherme (30); le réseau à ammoniac ou à hydrogène (pompe à injection, conduits, électrovannes, et injecteurs)

les parties chaudes et froides du moteur à explosion et de la machi- ne liquéfactrice, ainsi que le réservoir isotherme (30) sont préser- vés par des isolants contre la conduction et la convection thermi-25 que, et contre le rayonnement infrarouge; la sonde thermique (19) contrôlant l'alternance des ouvertures et fermetures des électro-

vannes (17) et (18) dans la Fig.1 contr8le aussi dans la Fig.3 l' alternance des ouvertures et fermetures des électrovannes (48),(49), (50),(51), des injecteurs à hydrocarbure de synthèse (33),(34),(35),

(36), et les électrovannes (52),(53),(54),(55), des embranchements de conduit de retour (56) qui relie la pompe (25) à injection au ré-

servoir à hydrocarbure de synthèse; la sonde thermique (19) con- trôle encore l'alternance des ouvertures et fermetures des électro- vannes (57),(58),(59),(60), des injecteurs d'ammoniac liquéfié ou35 d'hydrogène liquéfié (37),(38),(39),(40), et les électrovannes (61),

(62),(63),(64), des embranchements de retour (65) de la pompe (26) au réservoir isotherme (30).

-10 -

R E V E I I D I C A T I 0:J S.

1 -Dispositif, dit "Combustibles licu-fiés injectés pour moteurs thermiques propres". du fait d'tue disuonmibil._té de gaz oxygène,

ammoniac, hdro:eè1e, naissants cde rhacteurs G hydrolyse, trainscorta-

bles dans des cases indéforimables, d3tés de robinets à:asselotttes réagissant uSx. tonzeaux et aux tglescopages,.ourîvus de r-ccorde- rents avec dection C.e fuites, et dll fait de la reerce d' ren- dement therLmodynlem7iue rlus élevé du moteur à eolosion, rendement provenanlt d'uane plus grande chute de tem-prature entre source chaude10 et source f-roide, rendemen'v enrendr-c'nt d .-irution, des cylindrées, c-u -oids des -ooteurs, et de leur conso.zaion, a l1'utilisation au choix de combustions non pollu.n:tes, o..e.ne-ao...c, ou oxy-cne- droèe, com7.b7ustions nécel ssit-.an -u mo ms l liufact ion du com- burant ou du combustible (la combustion ox _ ene-am.oniac developpe une plus grande entropie, par contre l'a.mmoniac est olus facile à li- quéf-ie-, le gaz hyd.ne est très encormbrant, et plus difficile à liaouSf ie- oue le gaz: o-:grne), juste avant la combustion, li -uéfac- tio' im-,ossible à l- mise en route du moeur, lisu"facton décou- l :t de la mise e oeuvre d'une mni-chine liuéfcrice ne fo.l-20 tion=_aant au'un cerîain temps après le démarrase ins tantané du moteur cue oar!'injection d'un hy-drocarbure licuide d'amorçgage, comporten.t une aiti-pollution 7rovisoire de sa combustion. avant le rnsfe.-t

réfle-e à l'injection de l'amm:oniac ou de l'h-ydrogn7e, est caracte- risé oar le fait qu'il est constitué d' une collection de moyens in-

corporés comprenant, un.. ailumage par bobine d'induction (1), à l'ad-

mission du comburant gazeux,, ul disjoncteur (15) procurant diffé-

r-ents apnorts proportionnmels du comburant dans les mélanges tonnants, disjoncteur (15) ou fourche à deux branches (13) et (14) divisant l'

unique conduit (16) d'alimentation en ox:yge-ne à pro:mmité de l'accé-

lérateur (22), Qui coxtr3le sur 1a fourche (15) les deux régistres (20) et (21) ouverts et fermés l'un par rapport k l'autre et vice versa pnr deux électrova nes (17) et (18), la brancthe (11) ouverte

alimentazt par un con-,oncteu (12) interposé les l iees d'admission (7),(8),(9),(10), du moteur à e:.plosion, l!'admission du combusti-

ble liGuide, deu, injecteurs (33) et (37), èauinpnt ciaue c.llindre, étant reliés, ch^acun a son prcpre réseau. auxl r-servoirs, aux con- duitJs d'alimentation (28) et (9), aux pompes a injection (25) et (26), contrlées par l'accélérateur (22), aux conduits d'iinjection, aux é ectrov..nes, et aux circuits de retour (56) et (65) à leurs réservoirs respectifs, le mreme ae (27) ear:ensmt au moteur les deux - 11 - pompes (25) et (26) à injection, le calage de ces pompes (25) et (26) étant calculé pour que l'injection ait lieu en fin de compres- sion du comburant pour refroidir le mélange tonnant, la mini-machine liquéfactrice récupérant la sourcechaude des combustions pour pro- 5 duire une réfrigération par absorption, associée à une mini-cascade de froid d'un ou autres frigorigènes, mini-cascade entraînée par une série de petits compresseurs (41) et (47) engrenés au moteur à ex- plosion, les gaz échauffés après compression, dont l'ammoniac ou l' hydrogène, déshydratés avant liquéfaction, étant refroidis dans trois10 échangeurs (43),(44),(45), fragmentés en autant de tranches qu'il y a de gaz comprimés, les échangeurs étant à la température de l'air ambiant pour (43), à la sortie des compresseurs (41), (47), et au- tres, puis à la température de la réfrigération par absorption pour (44), enfin à une ou autres températures de plus en plus basse pour

(45), dans une succession de détentes et de condensations, jusqu'à la liquéfaction du combustible liquéfié, liquide stocké dans un pe-

tit réservoir (30) près de la pompe (26) à injection, réservoir (30) pourvu d'un circuit de sécurité (32) contre la surpression, une isolation étant prévue contre la conduction et la convection thermique,20 contre le rayonnement infrarouge des parties chaudes et froides du moteur, et de la mini-machine liquéfactrice, le petit réservoir (30)

isotherme étant du type, "vase de Dewar", le transfert réflexe des injections d'un combustible à l'autre étant faisable par l'asservissement d'un ensemble d'électrovannes à une sonde thermique (19) pla-25 cée dans le réservoir (30) isotherme et réagissant en fonction des températures.

2- Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'allumage connu, par bobine d'induction (1), rupteur-distributeur

(2), bougies (3),(4),(5),(6), ensemble qui peut âtre double, fonc-

tionne de la même façon pour les deux mélanges tonnants.

3- Dispositif, selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le gaz oxygène, produit par un réacteur à hydrolyse, par-

vient par un conduit unique (16) à un disjoncteur (15) ou fourche à deux branches (13) et (14) contenant chacune un régistre (20) et (21)35 commandés par l'accélérateur (22); les registres (20) et (21) régularisent les débits correspondants aux proportions des mélanges

tonnants, hydrocarbure-oxygène, et ammoniac-oxygène, ou hydrogèneoxygène, mélanges réalisés après injections du combustible dans le cylindre du moteur avant chaque explosion; lorsque le conduit (13)40 est ouvert, le conduit (14) est fermé, et vice versa par des élec-

12 - trovannes (17) et (18) asservies par une sonde thermique (19); les

conduits (13) et (14) débouchent sur le conjoncteur (12) qui par un conduit unique (11) alimente les pipes d'admission (7),(8),(9),(10), spécifiques à chaque cylindre du moteur à explosion.

4- Dispositif, selon les revendications 1,2, et 3, caractérisé par le fait que chaque cylindre du moteur peut recevoir alternativement

les deux combustibles, hydrocarbure de synthèse, et ammoniac liqué- fié, ou hydrogène liquéfié par deux injecteurs (33-37),(34-38),(35- 39), (36-40), reliés par leurs propres réseaux à deux pompes (25)

et (26) à injection librement solidaires d'un axe (27) engrené au moteur; un conduit (28) achemine,à la pompe (25) à injection d'hy-

drocarbure, le combustible provenant d'un réservoir connu, et le dé- bit de cette pompe (25) est tributaire de l'accélérateur (22) par le variateur (23) à biellettes; l'injection de l'hydrocarbure pour un15 démarrage instantané amorce la source chaude qui fait fonctionner la mini-machine liquéfactrice, à réfrigération par absorption, asso-

ciée à une mini-cascade de froid; la combustion d'amorçage de la source chaude ne pollue provisoirement pas, du fait que le mélange tonnant est plus riche en oxygène pour éviter grâce à un catalyseur20 métallique disposé dans la chambre de combustion la formation d'o- xyde de carbone, gaz délétère, et, avant l'échappement à l'air li-

bre, la dissolution du gaz carbonique en carbonate dans un bain interchangeable de lait de chaux; un autre conduit (29) achemine à la pompe (26) à injection l'ammoniac liquéfié, ou l'hydrogène liqué-25 fié, combustible provenant d'un réservoir (30) proche de la pompe

(26) et le débit de cette dernière est lui aussi tributaire de 1' accélérateur (22) par le variateur (24) à biellettes; tous les con-

duits en aval des pompes (25) et (26) sont reliés par des embranche- ments à des conduits de retour (56) et (65) à leurs réservoirs res-

pectifs.

- Dispositif, selon les revendications 1,2,3, et 4, caractérisé par le fait que les deux pompes (25) et (26) étant librement solidaires

de l'axe (27) engrené au moteur, le calage des deux pompes (25) et (26) par rapport au cycle à quatre temps du moteur à explosion, est

tel que l'injection du combustible a lieu dans le cylindre durant la compression de l'oxygène, moyen de refroidissement du nouveau mé-

lange tonnant augmentant la puissance du moteur, ou diminution du travail à la compression, et procurant un système antidétonnant par excellence.40 6-Dispositif, selon l'une quelconque des revendications précédentes,

- 13 - caractérisé par le fait que l'appareil de refroidissement par absorp-

tion connu, miniaturisé pour la circonstance (récupération par circulation au moyen d'une pompe centrifuge d'un liquide caloporteur qui

se déplace sans des échangeurs à faisceaux tubulaires situés aux sor- 5 ties d'une part du liquide chaud du bloc moteur et d'autre part des gaz chauds d'échappement des chambres de combustion, liquide calopor-

teur restituant beaucoup de chaleur au thermo-émulseur d'une machine à réfrigération par absorption fonctionnant sous atmosphère à faible pression d'hydrogène gazeux pour évaporation, sans vapeur d'eau, de

l'ammoniac de sa solution aqueuse) est associée à une mini-cascade de froid d'un ou autres frigorigènes, selon qu'il s'agisse de liqué-

fier l'ammoniac, ou l'hydrogène, mini-cascade entraînée par une sé- rie de petits compresseurs engrenés au moteur à explosion, les gaz échauffés par compression à un ou plusieurs étages, dont le combus-

tible à liquéfier, étant refroidis dans trois échangeurs thermiques (43), (44),(45) à faisceaux tubulaires, fragmentés en autant de tran- ches qu'il y a de gaz comprimés; chaque tranche est constituée d' un circuit ouvert entre le compresseur (47) et le liquéfacteur (45) de combustible d'une part, ou d'un autre ou de plusieurs autres cir-20 cuits fermés entre (41) et (45) pour le ou les frigorigènes d'autre part; chaque circuit fermé est caractérisé, entre autres, par le frigorigène qui lui est spécifique, son compresseur intégré à la sé- rie engrenée par l'axe (42) au moteur à explosion, des échangeurs ou refroidisseurs, un condenseur, et un détendeur; le premier échan-25 geur (43) est à la température de l'air ambiant, le second échangeur

(44) est à la température de la réfrigération par absorption, le troisième échangeur (45) est à une ou autres températures, échelon-

nant à températures de plus en plus basses la mini-cascade de froid, déshydraté par filtre (46) interchangeable au bromure de lithium, le30 gaz ammoniac naissant, ou hydrogène naissant, est comprimé, puis re- froidi, et liquéfié dans la mini-machine liquéfactrice; l'ammoniac

liquéfié ou l'hydrogène liquéfié est recueilli dans un petit réser- voir (30) placé près de la pompe (26) à injection qu'il alimente. 7Dispositif, selon l'une quelconque des revendications précéden-

tes, caractérisé par le fait qu'à l'arrêt du moteur à explosion l' évaporation de l'ammoniac liquéfi ou de l'hydrogène liquéfié dans son petit réservoir (30) peut produire une surpression annulée en évacuant le gaz par un conduit (32) ouvert que dans un seul sens, celui d'une vanne incorporée communiquant par son ouverture avec le haut du volume intérieur, libre d'hydroxyde, du réacteur à hydrolyse,

- 14 - générateur de gaz ammoniac ou hydrogène.

8- Dispositif, selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé par le fait que l'isolation contre la conduction

et la convection thermique, et contre le rayonnement infrarouge des parties chaudes et froides du moteur à explosion et de la mini-ma- chine liquéfactrice, par isolants et dispositifs connus, ou, pour

le réservoir (30) d'ammoniac ou d'hydrogène liquéfiés par construc- tion type "vase de Dewvar", est amovible, et la plus efficace. 9- Dispositif, selon les revendications 1 à 8, prises dans leur en-

semble, ou selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le transfert de l'injection d'hydrocar-

bure à l'injection d'ammoniac ou d'hydrogène liquéfiés est réalisa- ble parce que les électrovannes (17),(48),(49),(50),(51),(52),(53), (54),(55), et (18),(57),(58),(59),(60),(61),(62),(63),(64), sont toutes asservies par une sonde thermique (19) logée dans le réser- voir isotherme (30) d'ammoniac ou d'hydrogène liquéfiés, au niveau de l'alimentation des circuits comprenant les électrovannes (17) et (18) d'arrivées d'oxygène, les électrovannes (48),(49),(50),(51), des injecteurs (33),(34),(35),(36), et les électrovannes (52),(53), (54), (55), des embranchements de conduit de retour (56) de la pompe (25) à son réservoir connu, et les électrovannes (57),(58),(59), (60), des injecteurs (37),(38),(39),(40), et les électrovannes (61), (62),(63), (64), des embranchements de retour (65) de la pompe (26) à son réservoir isotherme (30) d'ammoniac ou d'hydrogène liquéfiés; entre une des deux pompes (25) et (26) à injection et la fermeture des électrovannes de ses injecteurs, les dérivations détournent le

combustible de l'aval à l'amont de la pompe à injection, et cette dernière n'est pas engorgée; sur chaque embranchement de retour (56) et (65) est prévue une électrovanne ouverte ou fermée à l'ou-

verture ou à la fermeture de l'électrovanne d'injecteur voisin; le dispositif de transfert est tel que la température de refroidisse-

ment agit sur la sonde thermique (19) qui contrôle l'enchaînement des ouvertures ou des fermetures des électrovannes; lorsque ce refroidissement n'est pas suffisant la sonde (19) ferme les électro-35 vannes d'une arrivée d'oxygène et des injecteurs d'ammoniac ou d' hydrogène et ouvre les électrovannes des embranchements de retour d'

ammoniac ou d'hydrogène, tout en laissant ouvertes les électrovan- nes d'une arrivée d'oxygène et des injecteurs d'hydrocarbure; les ouvertures et les fermetures s'inversent lorsque l'ammoniac ou l'40 hydrogène sont liquéfiés.