FR2786817A1

FR2786817A1 - Systeme d'alimentation de securite au ralenti et en phase de reprise d'un moteur a combustion interne fonctionnant au moins partiellement en gaz liquefie ou comprime a alimentation atmospherique normale ou a suralimentation

Info

Publication number: FR2786817A1
Application number: FR9915079A
Authority: FR
Inventors: Yves Francois Marie Irvoas
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-12-08
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2000-06-09
Anticipated expiration: 2019-11-30
Also published as: FR2786817B1

Abstract

Ce système à 4 ou 5 étages de détente et de régulation se caractérise, au niveau du ralenti et du démarrage, par l'adjonction d'un aimant permanent sur la membrane d'un élément du pré-étage final IV repoussé par un autre aimant ou un électro-aimant faisant office d'électro-vanne permettant ainsi de dissocier, à plus ou moins grande échelle, selon les modes de réalisation, en partie le ralenti de la reprise, d'élargir la plage d'utilisation du système et de la compléter par l'adjonction d'un autre carburant, et au niveau du pré-étage final IV et de l'étage final V en ce que le pré-étage final IV est agencé selon un polyèdre régulier et l'étage final V selon un demi-polyèdre régulier.

Description

-1-

INTRODUCTION

La présente invention a pour objet un système d'ali-

mentation au ralenti et en phase de reprise d'un moteur à combustion. interne fonctionnant au moins partiellement en

gaz liquéfié ou comprimé à alimentation atmosphérique nor-

male ou à suralimentation. J Il est connu des brevets FR n28500083 et FR n28501092 du même demandeur, un système d'alimentation au ralenti et

en reprise pour un système de carburation au gaz d'un mo-

teur à combustion interne comportant une électro-vanne et

des étages de détente I, II, III avec des clapets de déten-

te à membrane chargée, un pré-étage final IV et un étage

final V, pourvus de clapets à membranes pilotées par la pres-

sion de l'air avec des membranes à masses différentiées du

simple au double selon que les éléments de ces étages tra-

vaillent en positif c'est-à-dire membrane en haut (masse double au préétage final IV) ou en négatif c'est-à-dire

membrane en bas (masse.simple à l'étage final V et au pré-

étage final IV).

La distance entre l'étage II et l'étage III accepte d'être importante, c'est-à-dire sanseprDvoquer de pertes de puissance pour éviter de passer du gaz liquéfié entre

l'arrière et l'avant du véhicule, par mesure de sécurité.

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DESCRIPTION (Suite)

Dans une des variantes du brevet FR n28500083, les

deux premiers étages qui suivent la bouteille de gaz doi-

vent donner une basse pression pour un bon démarrage, pression qui ne doit pas descendre pour assurer un bon débit par la suite, ou si la pression de la bouteille de gaz n'est pas élevée, un seul détendeur réglable, chargé par issort, suffit. Suit un étage intermédiaire III double à la pression différente possible dans chacune des parties et qui part donc dans deux directions, une pour chaque fraction A et A4 du pré-étage final IV prévu double, la pression la plus forte étant dirigée vers la partie du pré-étage final IV qui travaille les membranes

des détendeurs disposés vers le bas, ces détendeurs s'ou-

vrant après les autres du pré-étage final IV qui travail-

lent les membranes tournées vers le haut tandis que toutes

les membranes de l'étage final V double ou non sont dispo-

sées vers le bas.

Pour augmenter la masse des membranes des éléments du pré-étage final IV et de l'étage final V sans être o gêné par le poids, on se sert d'aimant pour stabiliser l'écoulement en lissant les fronts d'onde et supprimer

ainsi la pollution.

Dansje brevet FR n2 8500083 qui comporte au pré-

étage final IV une fraction de détendeur non chargé disposée membrane en bas si l'on se sert d'un de ces éléments armé d'un aimant pour assurer le ralenti par exemple dans la cas d'une petite cylindrée type 125 cm3 "'OTOBECANE" (D 45S), on se rend compte qu'à vide, le régime du moteur n'est pas synchrone avec la manette de

l'accélérateur dans un sens comme dans l'autre.

En effet, lorsque la membrane et son support se rapprochent de l'aimant, elle est de plus en plus attirée.

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-3 -

DESCRIPTION (Suite)

Ainsi, pour pallier cet inconvénient, le nouveau système sera donc caractérisé, dans tous les cas, par l'adjonction d'un aimant permanent sur la membrane qui est repoussé par un autre aimant permanent ou mieux, un électro-aimant associé à 2 diodes dont l'une pour l'ac- tionner à la main et l'autre à partir de l'alternateur en fonction.ou de préférence à partir d'une commande en

pression obtenu à l'échappement du moteur.

Sur une cylindrée plus grande, telle une tondeuse à gazon, un seul élément de l'ensemble A4 stabilise le

ralènti à très bas régime et évite l'arrêt.

Pour assurer les performances ainsi que la tenue mécanique du moteur: Eviter l'érosion des soupapes, soupapes d'admission devenant concaves, Supprimer l'usage des pistons à jupe fendue, ceux-ci venant à serrer dans les c6tes d'o une surconsommation d'huile en vieillissant, -de même, le moteur tirant (enroulant) et reprenant mieux au gaz, entraînant la boite de vitesses sur un rapport plus élevé, met à mal entre autres éléments les cardans

qu'il est utile de remplacer par des joints homocinéti-

ques; Il est proposaé selon le brevet FR n2 8501092

Jun système de suralimentation, alil-

menté au moins partiellement au gaz en régime continu et totalement au gaz en régime transitoire (reprise),

la reprise se faisant en particulier au niveau de l'a-

ménagement des sorties des conduites de gaz dans la con-

duite d'amenée d'air. __:.. -

-4 -

DESCRIPTION (Suite)

Et donc dans le cas d'un carburateur avec gicieur bridé définitivement ou d'une façon rélable par une

aiguille conique, ou dans le cas de l'injection électro-

nique dont le renseignement est pris en amont de l'étage IIIPremièrement, cd renseignement de reprise étant à

contre-temps c'est-à-dire en décélération lorsque i'ap-

pareil se recharge est donc remplacé par une totale re-

prise au gaz.

Et deuxièmement, d'autre part, le dit Wseignement a contre-temps sera supprimé au niveau du calculateur (séquenceur) L.

Dans tous les cas et en particulier si l'ensemble pré-

- étage final IV et étage final V est miniaturisé, par exemple à 9 éléments au lieu de 12, disposés selon 3 groupes A, Ai servant au régime continu et B servant au ralenti et à la reprise, respectivement A et A4 pour le pré-étage final IV et B pour l'étage final V au lieu de 2 fois le groupe A et I ou A et B et A1 et B( o ne sert qu'à la reprise, et en ce que,

si la pipe d'admission est courte (type"FIAT 500") pour par-

venir à bien rétrograder en cSte très pentue: il est néces-

saire d'ajouter un tuyau de préférence souple entre le coude d'amenées de gaz et d'air et le carburateur ou de placer le

sus-dit coude en amont d'un filtre à air adéquat.

-5-

DESCRIPTION (Suite)

Ainsi, l'invention vise un système d'alimentation de sécurité au ralenti et en phase de reprise d'un moteur à coftustion interne fonctionnant au moins partiellement 4tt

gaz liquéfié ou comprimé à alimentation atmosphérique nor-

male ou à suralimantation du type comportant, entre le ré- servoir de gaz et le moteur, une électro-vanne et des étages de détente à ressort simple (I) et (II),, à ressort double (III) pourvus de clapets de détente commandés par membranes chargésYpar ressort et un pré-étage final IV et un étage final V à éléments multiples à clapets à membranes non

chargé*lpar ressort, disposés selon des orientations dis-

tinctes, pourvus de membranes pilotées par la pression de l'air, lestées par des masses différentiées du simple au double selon que les éléments de ces étages appartiennent au groupe travaillant en-positif c'est-à-dire membrane en haut avec masse double au pré-étage final IV ou que ces éléments appartiennent au groupe travaillant en négatif c'esV- dire membrane en bas avec masse simple à l'étage final V, ou à l'étage final V et au pré-étage final IV, O20 l'étage I d'entrée relié au réservoir de gaz avec détendeurs chargés par ressort fournissant une basse pression réglable sensiblement constante, légèrement supérieure à la pression atmosphérique, l'étage II étant réglable pour le démarrage et/ou le ralenti; l'étage intermédiaire III sous forme d'un élément double complétant la détente, le pré-étage final IV

et l'étage final V qui comportent éventuellement des régula-

teurs, est suivi de conduits de sortie (S) débouchant dans la conduite d'amenée d'air (C) du carburateur ou injecteur en aval d'un coude réalisé sur celui-ci et situé selon une

section de la dite conduite prévue coudée, dans la zone in-

terne du plus grand rayon et le rapport des sections entre tubulures d'amenées de gaz et d'air étant proche de si x est le meilleur rapport air/gaz avec leh masses (poids spécifique) de gaz et d'air sensiblement égales ou rendues -6 -

DESCRIPTION (Suite)

sensiblement égales par ajout de gaz neutre, caractérise en ce que les éléments du pré-étage final IV sont agencés selon un polyèdre régulier et en ce que les éléments de l'étage final V sont agencés selon au moins un demi-poly èdre inférieur pour, d'une part, assurer le lissage des fronts d'onde et d'autre part, étaler la plage d'utilisa tion, et en ce qu'au niveau du pré-étage final IV, au moins un des éléments détendeurs non chargés et en position de marche disposé membrane en bas, ett armé d'un aimant per manent qui est repoussé par un actionneur constitué, soit d'un autre aimant monté déplaçable par des moyens de réglage électrique, ou monté fixe, une électro-vanne étant ajoutée

en amont de l'élément sus-dit dans ce cas, soit par un élec-

tro-aimant disposé en partie inférieure commandé à partir: - d'un 1er contact manuel actionnant l'électro-vanne de l'étage I et l'électro-aimant d'un élément du pré-étage final IV ou l'électro-vanne situé en amont s'il est armé d'aimants permanents, - d'un 2ème contact à partir d'une commande en pression sur l'échappement de préférence à un élément tournant du moteur, - d'un 3ème contact double, jumelé à la commande du démarreur qui, dans un premier temps, ouvre l'électro-vanne de l'étage I

au même moment qu'on actionne le démarreur et, dans un deuxiè-

me temps, avec le deuxième contact du dit double contact, actionne l'électro-aimant sus-dit ou l'électro-vanne de remplacement manuellement dès les premières explosions ou automatiquement, par un contact aimanté c'est-à-dire un relai qui se déconnecte en tournant la clef à l'arrêt du démarreur,

l'enclenchement étant obtenu à partir de la commande en pres-

sion sur l'échappement pour que le moteur reprenne à bas régime et à froid si les réserves de reprise sont épuisées ce qui entraîne que les explosions s'arrêtent, et en ce que le (ou les) dit(s) élément(s) détendeur(s) non chargé(s) du

pré-étage final I est (ou sont) suivi(sY d'une buse de dia-

mètre égal à l'entrée de chaque élément de l'étage final V;

DESCRIPTION (Suite)

Principe du fonctionnement: - les diodes dAidco-relijes de l'électrovanne E, de l'otage I et de l'électro-aimant de l'élément du pré-étage final IV armé d'un aimant ou de l'électro-vanne EBassociée située en amont du sus-dit élément si l'électro-aimant est rempLcé par un aimant permanent, - ces diodes edî co-reliées sont activées manuellement pour faire débiter un flux de gaz, - le double contact D commande un premier contact I dès la mise en action du démarreur/qui ouvre l'électro-vanne de l'étage I, - dès les premières explosions,les dindes defd1laissent passer

un courant à partir d'une commande en pression sur l'échappe-

ment,

- quand les réserves B de reprise de l'étage final V s'épui-

sent à travers les buses de sortie du dit étage final V (au moins au niveau de ce régime de ralenti), - les explosions peuvent s'arreêter si le moteur n'a pas pris un régime suffisant, - dans ce cas, le moteur ralentit, les réserves de peprise B se rechargent et le mélange GAZ/AIR redevient explosif avec le flux en provenance de l'élément à électro-aimant resté ouvert à travers le 2ème contact DXdu double contact D, s'il est automatique ou enclenché manuellement dès les Z5 premières explosions, - à condition que le débit soit adéquat, qu'il ne soit pas

trop important, ce qui implique un bon réglage jusqu'à l'é-

tage II qui sera précédé d'un étage I si la pression de la bouteille de gaz est trop forte, - jusqu'à ce que le moteur réussisse à prendre un régime suffisant pour fonctionner au niveau du gaz à travers les buses en amont de l'étage final V. -8-

DESCRIPTION (Suite)

k titre de référence, dans le brevet FR nô 80 09747 du-mêm demandeur, le pré-étage final IV est agencé selon

unrolyèdre régulier ainsi que l'étage final V, les élé-

ments de l'un étant appariés en oppositions ceux de l'autre _ Dans tous les cas, préférence au pèlyèdre dont les cercles inscrits dans lus figures sont tangents 3 par 3, par exemple

- préférence au dodécaèdre pentagonal sur le rhombo-dodé-

caèdre pour mieux épouser la sphère.

Da.s le brevet FR n2 80 19786 du même demandeur, le

pré-étage final IV est agencé selon un demi-polyèdre régu-

lier supérieur dont les éléments sont appariés en opposition avec ceux de l'étage final Y agencés donc selon un demi-poly èdre régulier inférieur afin d'assurer l'équilibre au niveau

d'un même étage et une compensation d'un étage à l'autre.

Dans le brevet FR n2 86 00083, le pré-étage final IV

et l'étage final V peuvent être disposés à plat avec ad-

jonction d'aimants aux éléments A et B.

Il est à signaler que le dispositif objet de la pré-

sente demande de brevet s'accomode de multiples variantes, quant à la disposition spatiale des éléments du pré-étage final IV et de l'étage final V dont tous les éléments sont fonctionnels comme dans le brevet FR n2 8019786 selon des zones sphériques délimitées par des plans parallèles tels que, par exemple: Cube inscrit dans la sphère Dodécaèdre inscrit dans la sphère tZ one I| -'- 4 Zone 3 Zone Zone 2 A Zone Zone 4 étage IV étage V étage IV étage V Les éléments B, s'il y en a, étant dans la mame zone que A(

Avec recherche de gain de puissance au niveau de l'é-

lment III' à pression élevée de l'étage intermédiaire III

et de la fraction k du pré-étage final IV dont les membra-

nes sont tournées vers le bas.

-9-

DESCRIPTION (Suite)

2;_ Selon d'autres caractéristiques, I. 'est prévu, au niveau du ou des élément(s) détendeur(s) non chargé(s) armé(s) d'un aimant permanent, des doubles moyens de peé-réglage de l'amplitude de l'effet de l'aimant permanent déplaçable ou de l'électro-aimant sur le dit ai- mant permanent de la membrane: un 1er moyen de pré-réglage agissant sur l'écart entre l'électro-aimant ou l'aimant permanent de la membrane en fonction du débit recherché défini par le type de cylindrée du moteur et un deuxième réglage en série avec l'électro-aimant ou l'actionneur en déplacement de l'aimant permanent ajustable en fonction du

régime du moteur au ralenti.

3. En appoint, un dit élément au moins du pré-étage final IV reçoit un autre électro-aimant ou un aimant permanent et une électro-vanne en amont disposé à l'opposé du premier

par rapport à la membrane et qui attire la plaque ou l'ai-

mant permanent de la- membrane et est actionné en accord avec l'électroaimant opposé à travers une résistance réglable.

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DESCRIPTION (Suite)

4. -pour augmenter la sécurité, aans le cas

ou le pré-etage final Iv et l'étage final V comportent au-

tant d'éléments l'un que l'autre appariés en opposition et avec chaque élément muni d'un obturateur, ce qui, en cas de retournement du véhicule lors d'un accident, ne laisse pas passer le gaz, moteur arrêté, l'élément du pré-étage final IV comportant des électro-aimants ou des actionneurs

d'aimant permanent est suivi dans l'étage final V d'un au-

tre élément disposé membrane en naut pour se fermer s'.il

t O y a retournement.

5. Système lorsqu'il est prévu pour un moteur alimenté

simultanément d'une part au gaz et d'autre part en combusti-

ble liquide et destiné à augmenter simultanément les perfor-

mances ainsi que la tenue mécanique du moteur dans le cas d'une injection électronique avec commande d'injection par séquenceur dont le capteur de pression disposé en amont de l'étage III donnant le renseignement de quantité à injecter se trouve en amont de l'étage III, le système est caractérisé en ce que la valeur du renseignement de pression est modifiée en décélération pour ne pas correspondre à un faux débit quand l'appareil se recharge en gaz, ceci par l'adjonction d'un deuxième capteur de pression supplémentaire disposé en amont de l'étage III. et connecté par transformateur au ler capteur de pression avec une self en érie avec diode et résistance réglable et à un transformateur jumelé au circuit du premier capteur de pression pour modifier la valeur du renseignement du dit premier capteur et pour faire varier en conséquence les données du dit premier capteur dans le sens d'une moindre consommation et d'unAmoindre injection

- 11 -;

DESCRIPTION (suite)

de carburant, et en ce que le dit deuxième capteur comporte

un deuxième circuit en parallèle au premier circuit du deu-

xième capteurcomportant self, résistance réglable et diode inversé par rapport à la 1ère diode utilisée en décélération 1 _ ajouté pour freiner l'excès de débit d'injection en

accélération à travers le sus-dit transformateur.

A titre explicite, en vue d'effectuer des corrections;

ainsi, si l'on se sert du renseignement sus-dit pour indi-

1-0 quer le degré de remplissage afin de régler l'avance à l'al-

lumage (se référer au brevet FR nô 90 12645 du même demandeur) le dit renseignement est valable en décélération, par contre, en accélération, il ne l'est plus si l'on se sert d'éléments B uniquement sans élément B et tuyau souple pour assurer la t5 reprise,-et d'autant plus si c'est pour assurer toute la reprise; l'ouverture des obturateurs des éléments B en sort de ralenti va faire tomber plus rapidement la pression en amont qu'avec des éléments B1, ou '"avec un tuyau souple et

donc influencer le renseignement pour l'injection.

La marge supplémentaire de la variation de pression et donc du renseignement provoqué par la reprise doit être supprimée en ce qui concerne l'injection par un freinage

de la variation du renseignement donné par le premier cap-

teur de pression pour aller dans le sens d'une moindre consommation de carburant, freinage obtenu par exemple,

par un deuxième circuit parallèle au premier -

à partir du deuxième capteur de pression.

- 1.2 -

DESCRIPTION (suite)

Inversement, ce qui manque pour donner l'exact degré de remplissage à chaque moment donné par la sus-dite marge est réduit (sensiblement de moitié) si, comme le gaz assurant quasiment toute la reprise, le choix d'un bon rapport volumique gaz/carburant demandant autant de comburant air pour chacun de ces carburants en volume a

été adopté.

Remarque quant à l'usage du tuyau souple en amont du pa-

pillon d'accélérateur: - en décélération, ne concerne que l'injection,

- en accélération, ne concerne que le remplissage.

Ainsi, la mesure du remplissage demande, d'une manière générale applicable à tous les cas de figure, un autre couple de capteurs de pression en amont de l'étage III

relié à un calculateur qui va commander l'avance à l'al-

lumage en fonction du remplissage.

Le deuxième capteur comporte deux circuits en parallèle avec diode inverse et self respectivement pour corfiSer le circuit du premier capteur à travers un transformateur afin d'ajuster le renseignement en accélération et en décélération.

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DESCRIPTION (suite)

6. Système lorsqu'il est prévu pour moteur suralimenté avec dispositif à turbo-compression, est caractérisé en ce que le turbo-compresseur comporte trois sorties:

- une sertie de pression élevée pour la partie c'est-à-

dire la moitié du pré-étage final IV dont les membranes sont tournées vers le haut, - une sortie dirigée.vers le carter commun de l'étage final V et de la partie c'est-à-dire de l'autre moitié du pré-étage final IV dont les membranes des éléments sont tournées vers le bas et donnant une pression plus basse que celle de la sortie qui conduit à la pipe d'admission et en ce que, en décélération, la différence

des vitesses au niveau des différentes sorties du com-

presseur s'accroit avec le nombre de tours, bloquant

ainsi la consommation de carburant.

- 14 -

DESCRIPTION (suite)."

7 Le système, lorsqu'il est destiné à permettre des économies et à faire frein moteur, est caractérisé en

ce que, pour couper l'électro-vanne de l'étage I en dé-

célération, est prévu dans le circuit comprenant. le deux-

ième contact qui se ferme par une commande en pression

obtenue à l'échappement du moteurdèslespremièrefexplo-

sion$.- un autre- contact qui s'ouvre au-delà d'une

certaine vitesse du moteur supérieure au ralenti à par-

tir d'un élément tournant du moteur, hors-mis à partir l'O de l'échappement pour ne pas que la pression baisse à l'arrêt des explosions ou sous l'effet d'un système magnétique constitué d'un aimant permanent situé sur

un élément tournant du moteur qui vient induire une bo-

bine qui rend conducteur le circuit faisant office de contact, lequel circuit comprend deux transistors dont le second commandé à sa base par une résistance réglable met à la masse la base du premier pour couper le circuit au-dessus d'une certaine vitesse supérieure au ralenti et en ce qu'un autre:deuxièmecontact commandé par la pédale d'accélérateur sur un circuit en provenance du deuxième contact commandé par-l'échappement qui se ferme quand on accélère c'est-à-dire qu'à ce moment-là, à l'inverse le circuit devient passant pour le gaz et ne l'est pas si l'on n'appuie pas sur la pédale, ce même contact sera doublé. dans le cas de l'injection électronique pour, dans un premier temps, ouvrir les gaz et, dans un deuxième temps, amorcer le Séquenceur pour éviter toute dérive d'injection au départ afin que l'appareil ait le temps

de se remplir avant de donner le renseignement, le sé-

quenceur est connecté en dernier, ce qui lui permet éga-

lement d'tre déconnect en premier, en décélération.

lement d'être' déconnecté, en premier, en décélération.

- 15 -

DESCRIPTION (suite)

8. Selon d'autres caractéristiques, le système est carac-

térisé par l'adjonction d'une petite réserve de gaz supplémen-

taire sous forme d'un rallongement du tuyau de gaz entre l'.-

lectro-vanne E2 commandée à partir d'un capteur sur l'échappe, ment ou encore d'un détecteur de vibrations disposé sur le mo- teur et la buse BUR pour continuer à alimenter le moteur quand les explosions s'arrêtent avant tue le moteur ne reprenne, et en ce que la buse BUR est suivie d'un tuyau flexible S3 ou en forme de soufflet pour la reprise selon un mode particulier de réalisation, s'il y a un élément du pré-étage final du type AI situé entre l'électro-vanne t et la buse BUR armé d'un aimant ou d'un électro-aimant raeeordé à l'électro-vanne Et dans ce

cas en aval de la dite buse BUR, le tuyau de gaz 83 de la ré.-

serve supplémentaire débouche au centre du triangle (fig.3Q rendu curviligne au besoin) que font les autres tuyaux de gaz S provenant des autres éléments provenant de l'étage final V ou du pré-étage final IV et de l'étage final V, disposés en

quinconce lorsqu'ils traversent le coude d'amenée d'air.

9. Par mesure de sécurité, pour éviter de faire passer

du gaz liquéfié de l'arrière à l'avant du véhicule, le sys-

tème est caractérisé, d'une part, par un réchauffeur Re dans lequel le gaz liquéfié est transformé en gaz, Juxtaposé au réservoir 100 et d'autre part, par un mode de réchauffement inverse Rch, de l'avant à l'arrière, c'est-a-dire de l'étage III à l'étage II à contre-sens du passage du gaz pour éviter un bouchon de condensation par temps froid, en utilisant, par exemple, le circuit de refroidissement du moteur, et en ce que, en outre, la Jonction entre le réservoir 100 et le réchauffeur Re est réalisée avec un Té équipé d'une soupape de sécurité en cas d'incendie, la sortie de la soupape étant dirigée vers l'extérieur.

--1 6t-

10. Selon un autre mode de réalisation particulier, le carburant hydrogène contenu dans un réservoir ou une poche (100') peut être associé à un autre carburant pilote tel le méthane, hydrocarbure contenant le moins de carbone afin de diminuer la pollution si l'on règle le système avec du butane et W'on le remplace avec du méthane contenu dans le réservoir (100) il reste disponible 85 parties d'air en volume par rapport à 105, 2 molécules de butane consommant volumes équivalent d'air tandis que 2 molécules de méthane

n'en consomment que 20, reste donc la possibilité d'intro-

duire 34 parties d'hydrogène pour 85 d'air restant.

Ainsi, le système est caractérisé pour l'alimentation avec deux carburants en série à comlmande unique d'air (P) ainsi que pour l'injection à pazir d'un oarburant pilote,

par l'adjonction d'une poche ou soufflet (S') recevant l'in-

Jecteur de gaz à forte pression (1') et reliée au système initial par une section Sselon le rapport de reprise pour participer sans retard à la dite reprise, ou par l'adjonction d'éléments A' et B', disposés de façon hémisphérique au besoin, reliés entre euxx par une section S, selon le rapport de régime continu et de B' à la poche ou soufflet (SI) sus-dit par une section selon le rapport de reprise

par rapport à la sortie de l'élément initial (C,)(C,.

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DESCRIPTION (suite)

A titre d'illustration d'au &oins un mode de réalisa-

tion de l'invention des dessins sont joints qui représente: - fig.1 une vue d'ensemble du dispositif - fig.2 une vue d'ensemble du dispositif avec système d'injection électronique - fig.3 vue de dessus de l'arrivée des tuyaux de gaz dans le coude d'amenée d'air (fig3a, fig3b, fig3c) - fig.4 représentation dans l'espace d'une partie des étages IV et V avec figuration de: - Elément A disposé selon demi-polyèdre régulier supérieur - Elément B disposé selon demi-polyèdre régulier inférieur

- fig.5 vue d'ensemble d'un modèle à double système de pré-

mélange et d'injection avec alimentation simultanée en carburant gazeux et liquide

Il's ensuit une description4iétaillée des figures

Dour-expliquer le fonctionnement des différents éléments.

Ainsi, l'invention vise un système d'alimentation de sécurité au ralenti et en phase de reprise d'un moteur à comustion interne fonctionnant au moins partiellement en

gaz liquéfié ou comprimé à alimentation atmosphérique nor-

male ou à suralimentation du type comportant, entre le ré-

servoir de gaz et le moteur, une électro-vanneEet des étages de détente à ressort simple (I) et (II),, à ressort double (III) pourvus de clapets de détente commandés par membranes chargée par ressort et un pré- étage final IV et un étage final V à éléments multiples à clapets à membranes non

chargéaWpar ressort, disposés selon des orientations dis-

tindtes, pourvus de membranes pilotées par la pression de l'air, lestées par des masses différentiées du simple au double selon que les éléments de ces étages appartiennent au groupe travaillant en-positif c'est-à- dire membrane en haut avec masse double au pré-étage final IV ou que ces éléments appartiennent au groupe travaillant en mégatif c'es-à- dire membrane en bas avec masse simple à l'étage final V, ou à l'étage final V et an pré-étage final IV, -1 -

DESCRIPTION (suite)

l'étage I d'entrée relié au réservoir de gaz avec détendeurs chargés par ressort fournissant une basse pression réglable sensiblement constante, légèrement supérieure à la pression atmosphérique, l'étage II étantréglable pour le démarrage et/ou le ralenti; l'étage intermédiaire III sous forme d'un élément double complétant la détente, le pré-étage final IV

et l'étage final V qui comportent éventuellement des régula-

teurs, est suivi de conduits de sortie (S) débouchant dans la conduitedeamenée d'air (C) du carburateur ou injecteur en aval d'un coude réalisé sur celui-ci et situé selon une

section de la dite conduite prévue coudée, dans la zone in-

terne du plus grand rayon et le rapport des sections entre tubulures d'amenées de gaz et d'air étant proche de J si ? x est le meilleur rapport air/gaz avec les masses (poids spécifique) de gaz et d'air sensiblement égales ou rendues sensiblement égales par ajout de gaz neutre, caractérisé en ce que les éléments du pré-étage final IV sont agencés selon un polyèdre régulier et en ce que les éléments de l'étage final V sont agencés selon au moins un demi-poly èdre inférieur pour, d'une part, assurer le lissage des fronts d'onde et d'autre part, étaler la plage d'utilisa tion, et en ce qu'au niveau du pré-étage final IV, au moins un des éléments détendeurs non chargés et en position de marche disposé membrane en bas, ett armé d'un aimant per manent qui est repoussé par un actionneur constitué, soit d'un autre aimant monté déplaçable par des moyens de réglage électrique, ou monté fixe, une électro-vanneEétant ajoutée en amont de l'élément sus-dit dans ce cas, soit en figure 2 par un électro-aimant disposé en partie inférieure et un

autre en partie supérieure.

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DESCRIPTION (suite)

Ainsi, pour démarrer dans des conditions extrêmes de froid et d'humidité, la bouteille 100 est suivie d'une électro-vanne E, actionnée à la main à travers une diode d pour ne pas que, lorsqu'on actionne le démarreur et le contact D de D qui se ferme en même temps pour ouvrir l'é- lectro-vanne E, que ce dit contact D de D ne vienne faire conduire dans un premier temps la connection d4de E1

connecté à d de Epour simplifier le montage.

Dans un deuxième temps, on fait se connecter Dde D et d manuellement dès qu'on entend les explosions ou automatiquement;pour pallier l'arrêt de da si le moteur ne démarre pas tout de suite de façon à ce qu'il puisse reprendre. Le circuit de dit ieelest rendu conducteur par une commande

en pression obtenue à l'échappement du moteur dès les pre-

mières explosions.

Avec, à la clef pour le démarrage, un bon réglage des pressions depuis l'étage II, la pression en amont de l'étage II étant diminuée par l'étage I si la pression de labouteille

est forte. L'étage I et II sont des &détendeurs à coulisseau.

Le modèle automatique est esquissé en figure 2.

Un électro-aimant, actionné à partir de la commande en pression sur l'échappement, vient faire se joindre D1et Dr, lesquels se décrochent de l'aimant qui les retient lorsqu'on

arrête le démarreur.

-as -

- DESCRIPTION (suite)

L'étage III est double.

L'élément dirigé vers la partie < du pré-étage final IV

disposé membranes en bas peut être de pression plus élevée.

Le réglage est possible avec ressort commun fixé par le milieu en rapprochant plus ou moins les détendeurs séparément

Le pré-'tge- final IV est agencé selon un polyèdre régu-

lier et l'étage final V est disposé selonu-n demi-polyèdre régulier.

L'élément détendeur du pré-étage final IV, disposé mem-

* to 0brane en bas, qui est armé d'un aimant permanent sur la mem-

brane, associé à une électro-vanne E, repoussé par, d'une part, un autre pimant permanent fixe et attiré, d'autre part,

par un autre aimant permanent fixe ou du matériel magnétique.

Ce modèle constitué une variante simple du système.

Une buse BUR de même diamètre que chaque sortie des

éléments du pré-étage final IV complète le système.

Ed fig.2. - l-électro--aimant ou le double électro-

aimant qui remplace le ou les aimants permanents fixes fait

office d'électro-vanne.

En fig.2. - se trouve le procédé permettant l'injection élec-

tronique à partir de deux capteurs branchés en amont de

l'étage III.

Du deuxième capteur partesnt deux circuits parallèles comportant chacun self et diode de conduction inverse l'une e5 par rapport à l'autre reliés par transformateur au circuit

du premier capteur pour corriger le renseignement en acce-

lération et en décélération.

- an -

À*-.-/--- DESCRIPTION (Suite)

Ce renseignement qui va à un aaiculateur C qui active

une commande d'injection I alimenté par un carburant liqui-

de en provenance du réservoir R pour aboutir à l'injecteur qui débouche sensiblement au niveau de l'arrivée des tuyaux de gaz En fig.2 Il est également figuré le système de blocage du gaz et de l'injection en décélération qui est constitué à partir d'un circuit en provenance de la batterie compvrtaht le deuxième contact qui se ferme à partir d'une commande de pression à l'échappement et un autre contact qui s'ouvre

à partir d'un élément tournant du moteur, par exemple l'al-

termateur. Ceci est complété par un autre. deuxième.contact sur la pédale d'accélérateur, ouvert quand on relache la pédale

et fermé quand on appuie dessus.

Ce contact est double pour, d'une part, actionner les électro-vannes E et El et, d'autre part, la commande d'injection. S'il y-a un carburateur, l'arrêt de l'essence se f-ait

au niveau du gicleur bridé.

- 22 -

DESCRIPTION (SUITE)

Fig.5. Si l'on veut utiliser en partie l'injection pour la reprise par mesure d'économies de gaz neutres s'ils sont prévus en pré-mé lange avec carburant et comburant afin de donner les renseignements

en vue d'injecter dans un rapport adéquat les gaz purs à l'état li-

quide ou à très forte pression, on n'utilisera que des éléments B

sans éléments B,.

Ci-contre, figuration d'un modèle à double système de pré-mélange et d'injection, l'un d'hydrogène-azote et l'autre d'oxygène-hélium en prémélange et respectivement d'hydrogène et d'oxygène à l'état

pur en injection.

Proportion de ces composants en pré-mélange: -t- j rn O. {Fa ln

ot. -* nVol. IJol + %IA.

o n représente le nombre de molécules d'azote pré-mélangé à lhy-

drogène et le nombre de molécules d'hélium à l'oxygène pour rendre

les pré-mélanges de masse égale/Vol.

soit -- L: + dans ce cas t *<

Poidsde gaz neutre / de l'ensemble à débit égal en injection.

abstraction faite de l'injection: - pour le régime continu: rapport des surfaces des sections des buses de sortie des pré-carburanté- l _ comburant- T7 1 étages finaux IV et IV' - pour le régime transitoire de reprise: rapport des surfaces des sections des tubul- X n lures d'amenée des pré-mélanges au niveau des colliers T,et T' - les contacts D, D, et Dl se confondent ou sont jumelés avec D'D,'D[ - les entrées débet d1'E, sont liés à dE,' et d,'SE ainsi que dEIet d'E2 à dIE' et diEj - précision quant as colliers T et T,' de réglage de la surface des sections de passage des pré-mélanges carburant comburant il concerne les bridages des prémélanges - quant au réglage PVde la section d'admission, il est prévu dans ce cas, pour laisser passer du gaz neutre ou brûlé en provenance de l'échappement pour rendre l'explosion moins brisante 23 -- Fig.6-Fig.6d Variante du brevet n FR 85 01092 La fig.6 représente une variante de la tubulure (C} d'sMenée d'air vourvu de deux branches (Q)Cz) en Y reliées a une même amenée d'air avec vanne P. Ces deux branches (e,)et (CZ) sont ill4,&eiee chacune pourvues d'un coude o arrivent les conduites (S) en amont1 les sections correWPondantes des conduites (C1, et (Csont illustrées en fig.6%et 6b constituant la variante correspondante de la ffi 3a. Dans la partie amont de la conduite Cl ou les conduites distinctes Cl et C2se rejoignent débouche en avant comme illustré en section D-D) sur la fig.6d, une tubulute sur la quelle est prévue une poche ou soufflet S'2 et soit un injec teur I' de carburant sous pression d'appoint, soit des éléments A' et BI d'admission pilotés par la pression atmosphérique l'un et l'autre, la section S de liaison de '1élément A' du type à clapet, à l'élément BI étant la section correspondant au régime continu, tandis que la section de sotie S DE BI correspondant au régime transitoire de reprise. L'élément du type A' est alimenté par du gaz sous pression ou une poche géante (100') ou être assimilé à un générateur de gazogène, le filtre du gazogène pouvant être assimilé à l'élément B' &

et constitué une réserve de reprise..

- Arrivée immédiatement après la commande unique d'air P de deux systèmes réglés à l'identique par exemple préréglés au butane et alimenté au méthane, ce qui donne pour la section

Siet pour la section S si le gaz d'appoint est l'hydrogène.

-, '"" $ - Z..$par rapport à la somme des sorties des systèmes préréglés, S étant la somme des sections qui relie les éléments A' aux éléments BI, S2 étant la somme des sections qui relie les éléments B' à la poche susceptible de recevoir

l'injecteur I'.

- 24 -

Si le gaz d'appoint est du gazogène (C0+4N) le rapport des sections est sensiblement égaie à l'unité, c'est-à-dire que les sections Syet St peuvent être identiques et égaîiesaur sorties du système alimenté au méthane, par contre, si pour augmenter la puissance avec du gaz à l'eau obtenu en introduisant de l'eau goutte à goutte dans la tuyère du gazogène portée à 1800 (fusion du kaolin), il est nécessaire d'ouvrir l'air à la commande unique P, l'usage de deux parties de méthane pour une de butane donne l'égalité de masse avec l'air mais ne laisse que 50%

d'air disponible.

-- 25 --,

Claims

REVENDICATION. I s.... ystème d'alimentation de sécurité au ralenti et en phase de reprise d'un moteur à comnustion interne fonctionnant au moins partiellement au gaz liquéfié ou comprimé à alimentation atmosphérique nor- male ou à suralimentation du type comportant, entre le ré- servoir.de gaz et le moteur, une électro-vanne et des étages de détente à ressort simple (I) et (II),. à ressort double (III) pourvus de clapets de détente commandés par membranes chargée par ressort et un pré-étage final IV et un étage final V à éléments multiples à clapets à membranes non chargéespar ressort, disposés selon des orientations dis- tindtes, pourvus de membranes pilotées par la pression de l'air, lestées par des masses différentiées du simple au double selon que les éléments de ces étages appartiennent au groupe travaillant en positif c'est-à-dire membrane en haut avec masse double au pré-étage finul IV ou que ces éléments appartiennent au groupe travaillant en mégatif c'està- dire membrane en bas avec masse simple à l'étage final V, ou à l'étage final V et an pré-étage final IV, l'étage I d'entrée relié au réservoir de gaz avec détendeurs chargés par ressort fournissant une basse pression réglable sensiblement constante, légèrement supérieure à la pression atmosphérique, l'étage II étant réglable pour le démarrage et/ou le ralenti; l'étage intermédiaire III sous forme d'un élément double complétant la détente, le pré-étage final IV et l'étage final V qui comportent éventuellement des régula- teurs, est suivi de conduits de sortie (S) débouchant dans - la conduite d-amenée d'air (C) du carburateur ou injecteur en aval d'un coude réalisé sur celui-ci et situé selon une section de la dite conduite prévue coudée, dans la zone in- terne du plus grand rayon et le rapport des sections entre tubulures d'amenée de gaz et d'air étant proche de \ si x est le meilleur rapport air/gaz avec les masses (poids spécifique) de gaz et d'air sensiblement égales ou rendues - 26.- REVENDICATIONS (suite) sensiblmment égales par ajout de gaz. neutre, caractérise en ce que les éléments du pré-étage final IV sont agencés selon un polyèdre régulier et en ce que les éléments de l'étage final V sont agencés selon au moins un demi-poly èdre inférieur pour, d'une part, assurer le lissage des fronts d'onde et d'autre part, étaler la plage d'utilisa tion, et en ce qu'au niveau du pré-étage final IV, au moins un des éléments détendeurs non chargés et en position de marche disposé membrane en bas, ett armé d'un aimant per manent qui est repoussé par un actionneur constitué, soit d'un autre aimant monté déplaçable par des moyens de réglage électrique, ou monté fixe, une électro-vanne étant ajoutée en amont de l'élément sus-dit dans ce cas, soit par un élec- tro-aimant disposé.en partie inférieure commandé à partir: - d'un ler contact manuel actionnant l'électro-vanne de t'étage I et l'électro-aimant d'un élément du pré-étage final IV ou l'électro-vanne situé en amont s'il est armé d'aimants permanents, - d'un 2ème contact à partir d'une commande en pression sur l'échappement de préférence à un élément tournant du moteur, - d'un 3ème contact double, jumelé à la commande du démarreur qui, dans un premier temps, ouvre l'électro-vanne de l'étage I au même moment qu'on actionne le démarreur et, dans un deuxiè me temps, avec le deuxième contact du dit double contact, actionne l'électro-aimant sus-dit ou l'électro-vanne de remplacement manuellement dès les premières explosions ou automatiquement, par un contact aimanté c'est-à-dire un relai qui se déconnecte en tournant la clef à l'arrêt du démarreur, l'enclenchement étant obtenu à partir de la commande en pres. sion sur l'échappement pour que le moteur reprenne à bas régime et à froid si les réserves de reprise sont épuisées ce qui entraîne que les explosions s'arrêtent, et en ce que le (ou les) dit(s) éléments) détendeur(s) non chargé(s) du pré-étage final I est (ou sont) Suivi(s) d'une buse de lia- mètre égal à l'entrée de chaque élément de l'étage final V9 - 27 -. xEVENDICATIONS (Suite) 2; Système selon la revendication 1, caractériséen ce quAil est prévu, au niveau du ou des élément(s) détendeur(s) non chargé(s) armé(s) d'un aimant permanent, des doubles moyens de préréglage de l'amplitude de l'effet de l'aimant permanent dépiaçable ou de l'électro-aimant sur le dit ai- mruant permanent de la membrane: un ler moyen de pré-réglage agissant sur l'écart entre l'électro-aimant ou l'aimant permanent de la membrane en fonction du débit recherché défini par le type de cylindrée du moteur et un deuxième réglage en série avec l'élecetro-aimant ou l'actlonneur en déplacement de l'aimant permanent ajustable en fonction du régime du moteur au ralenti.

3. Système selon les revendications I et 2 caractérisé ence

queen appoint, un dit élément au moins du pré-étage final IV reçoit un autre électro-aimant ou un aimant permanent et une électro- vanne en amont disposé à l'opposé du premier

par rapport à la membrane et qui attire la plaque ou l'ai-

mant permanent de la membrane et est actionné en accord avec l'électroaimant opposé à travers une résistance

réglable.

- 28 --

REVENDICAT1O1S (Suite)
4. Système se-on laez evenaications -1 2 et 3, carac-

térisé s ct ies pour augmenter la sécurite, Cans le cas

ou le pre-etage final IY et l'étage final V comportent au-

tant d'éléments l'un que l'autre appariés en opposition et avec chaque élément muni d'un obturateur, ce qui, en cas de retournement du véhicule lors d'un accident, ne laisse pas passer le gaz,,moteur arrêt6, l'élément du pré-étage final IV comportant des électro-aimants ou des actionneurs

d'aimant permanent est suivi dans l'étage final V d'un au-

tre élément disposé membrane en naut pour se fermer s'il

y a retournement.
5. Système selon les revendications 1, 2 et 3

iorsqu'il est prevu pour un moteur alimenté

simultanément d'une part au gaz et d'autre part en combusti-

ble liquide et destiné à augmenter simultanément les perfor-

mances ainsi que la tenue mécanique du moteur dans le cas d'une injection électronique avec commande d'injection par séquenceur dont le capteur de pression disposé en amont de l'étage III donnant le renseignement de quantité à injecter se trouve en amont de l'étage III, le système est caractérisé en ce que la valeur du renseigmement de pression est modifiée en décélération pour ne pas correspondre à un faux débit quand l'appareil se recharge en gaz, ceci par l'adjonction d'un deuxième capteur de pression supplémentaire disposé en amont de l'étage III et connecté par transformateur au ler capteur de pression avec une self en série avec diode et résistance réglable et à un transformateur jumelé au circuit du premier capteur de pression pour modifier la valeur du renseignement du dit premier capteur et pour faire varier en conséquence les données du dit premier capteur dans le sens d'une moindre consommation et d'unemoindre injection

--29 --.

REVENDICATIOS (suite) I de carburant, et en ce que le dit deuxième capteur comporte

un deuxième circuit en parallèle au premier circuit du deu-

xième capteurcomportant self, résistance réglable et diode inversé par rapport à la 1ère diode utilisée en décélération -ajouté pour freiner l'excès de débit d'injection en

accélération à travers le sus-dit transformateur.
6. Système selon l'une quelconque des

revendications 1, 2, 3 et 5 pour moteur suralimenté

avec dispositif a turbo-compression, caractérisé en ce que le turbo-compresseur comporte trois sorties:

- une eeltie de pression élevée pour la partie c'est-à-

dire la moitié du pré-étage final IV dont les membranes sont tournées vers le haut, - une sortie dirigée vers le carter commun de l'étage final V et de la partie c'est-à-dire de l'autre moitié du pré-étage final IV dont les membranes des éléments sont tournées vers le bas et donnant une pression plus basse que celle de la sortie qui conduit à la pipe d'admission et en ce que, en décélération, la différence

des vitesses au niveau des différentes sorties du com-

presseur s'accroît avec le nombre de tours, bloquant

ainsi la consommation de carburant.

- 30 -.

REVENDICATIONS (suite)

T. Système selon l'une quelconque des revendications

1, 2, 3, 4, 5 et 6 - destin a permettre des économies et à faire frein moteur, est caractérisé en

ce que, pour couper l'électro-vanne de l'étage I en dé-

célération, est prévu dans le circuit comprenant le deux- ième contact qui se ferme par une commande en pression

obtenue à l'échappement du moteudèeilespremièresexplo-

sions-/ un autre- contact qui s'ouvre au-delà d'une

certaine vitesse du moteur supérieure au ralenti à par-

tir d'un élément tournant du moteur, hors-mis à partir de l'échappement pour ne pas que la pression baisse à l'arrêt des explosions ou sous l'effet d'un système magnétique constitué d'un aimant permanent situé sur

un élément tournant du moteur qui vient induire une bo-

binfe qui rend conducteur le circuit faisant office de contact, lequel circuit comprend deux transistors dont le second commandé à sa base par une résistance réglable met à la masse la base du premier pour couper le circuit au-dessus d'une certaine vitesse supérieure au ralentiet en ce qu'un autre:deuxièmecontact commandé par la pédale d'accélérateur sur un circuit en provenance du deuxième contact commandé par l'échappement qui se ferme quand on accélère c'est-à-dire qu'à ce moment- là, à l'inverse le circuit devient passant pour le gaz et ne l'est pas si l'on n'appuie pas sur la pédale, ce même contact sera doublé dans le cas de l'injection électronique pour, dans un premier temps, ouvrir les gaz et, dans un deuxième temps, amorcer le Séquenceur pour éviter toute dérive d'injection au départ afin que l'appareil ait le temps

de se remplir avant de donner le renseignement, le sé-

quenceur est connecté en dernier, ce qui lui permet éga-

lement d'être déconnecté en premier, en décélération.

- 31 -

REVENDICATIONS (suite)

Système selon l'une
8. quelconque des revendications précédentes, carac-

térisé par l'adjonction d'une petite réserve de gaz supplémen-

taire sous forme d'un rallongement du tuyau de gaz entre l'é-

lectro-vanne El commandée à partir d'un capteur sur l'échappe,

ment ou encore d'un détecteur de vibrations disposé sur le mo-

teur et la buse BUR pour continuer à alimenter le moteur quand les explosions s'arrêtent avant due le moteur ne reprenne, et en ce que la buse BUR est suivie d'un tuyau flexible S3 ou en forme de soufflet pour la reprise selon un mode particulier de réalisation, s'il y a un élément du pré-étage final du type Al situé entre l'électro-vanne E et la buse BUR armé d'un aimant ou d'un électro-aimant raecordé à l'électro- vanne El dans ce

cas en aval de la dite buse BUR, le tuyau de gaz 83 de la ré.-

serve supplémentaire débouche au centre du triangle (fig.3Q rendu curviligne au besoin) que font les autres tuyaux de gaz S provenant des autres éléments provenant de l'étage final V ou du pré-étage final IV et de l'étage final V, disposés en

quinconce lorsqu'ils traversent le coude d'amenée d'air.
9. Système selon

l'une quelconque des revendications précédentes,

caractérisé, d'une part, par un réchauffeur Re dans lequel le gaz liquéfié est transformé en gaz, juxtaposé au réservoir 100 et d'autre part, par un mode de réchauffement inverse Rch, de l'avant à l'arrière, c'est-à-dire de l'étage III à l'étage II à contre-sens du passage du gaz pour éviter un bouchon de condensation par temps froid, en utilisant, par exemple, le circuit de refroidissement du moteur, et en ce que, en outre, la Jonction entre le réservoir 100 et le réchauffeur Re est réalisée avec un Té équipé d'une soupape de sécurité en cas d'incendie, la sortie de la soupape étant dirigée vers l'extérieur.

- 32 -

REVENDICATIONS (suite)

- 10 - Système selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé pour l'alimentation

avec deux carburants en série à com.mande unique d'air (P) ainsi que Bour l'injection à parir d'un carburant pilote, par l'adjonction d'une poche ou soufflet (S') recevant l'in- jecteur de gaz à forte pression (i') et reliée au système initial par une section Szselon le rapport de reprise pour participer sans retard à la dite reprise, ou par l'adjonction d'éléments A', et B't, disposés de façon hémisphérique au besoin, reliés entre euxx par une section 85 selon le rapport de régime continu et de B' à la poche ou soufflet (Su) sus-dit par une section Sselon le rapport de reprise par rapport à la sortie de l'élément initial (C)(C_