WO2007045800A1 - Dispositif economiseur de combustible - Google Patents

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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to the field of combustion engines and more generally to all the means using a liquid or gaseous fuel.
  • the present invention provides a solution for achieving a better economy of said fuel. DESCRIPTION OF THE PRIOR ART
  • the document US Pat. No. 4,800,848 describes a device ensuring the provision of an atomized mixture comprising water and alcohol to a manifold of an internal combustion engine according to the vacuum created inside said engine.
  • the injection of water into a fuel is known and allows in particular the state of vapor to better evacuate the gases from the explosion and to fix on the walls of the water droplets, unburned particles.
  • the injection of alcohol is also known in particular for its capacity to increase the octane number.
  • the injection of this mixture theoretically has the following advantages:
  • this device has the disadvantage of implementing a complex structure of storage, mixing and injection.
  • it requires the presence of a carburetor that does not always equip the engines. Indeed, water and alcohol are classically stored independently which poses a security problem.
  • the mixture is conventionally made by a pump volumetric which is a complex and expensive component.
  • the fuel saving device of the invention is capable of being installed on any means using the combustion of a fuel and is of the type of that consisting of a container in which is maintained a constant volume of water and water mixture. alcohol from a separate reservoir, said mixture being converted into a volume left free inside the container, in the gaseous state by heating, said gas being transmitted to the combustion means.
  • the heating of the mixture ⁇ ⁇ is implemented by a coil whose greatest length is immersed by said mixture and a part of which emerges and participates in heating the volume left free and occupied by the gas created.
  • This device is particularly advantageous in that it is very simple to implement. Indeed, the heating of the mixture and the vaporization of the latter are carried out by and in one and the same container.
  • the device is constituted by a means for detecting the mixing level inside the container, the fall of said level controlling the start of a feed pump, for the purpose of input of a mixing volume from said separate reservoir until the detected level of the mixture contained in the container triggers the stopping of the pump.
  • the implementation of a constant volume inside the device of the invention therefore does not require the presence of a positive displacement pump to maintain a constant level, a level drop detection sensor ensuring the filling control of the container.
  • a feature contributing to the simplicity of the device lies in the fact that in an application to an internal combustion engine the top end of the container has an outlet pipe that comes into the air intake circuit of the combustion engine. with which he is associated.
  • the intake phase of the engine performs an aspiration contributing not only to the supply of vaporized mixture of the engine cylinder but also to a metered feed.
  • said pipe opens into the oil breather of said engine, which contributes to the insertion into the oil mixture for good lubrication and avoids the disadvantages due to the insertion of water and of alcohol in an engine block.
  • the alcohol is dosed at ninety degrees.
  • FIG. 1 is a schematic drawing of a sectional detail view of an embodiment of the container constituting the device according to the invention
  • Figure 2 is an implementation diagram of an embodiment of the device according to the invention applied to an internal combustion engine. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
  • the fuel saving device referenced D as a whole is likely to settle on any means using the combustion of a fuel such as the internal combustion engine referenced M schematically illustrated in Figure 2.
  • This device D is constituted by a container 100 in which is maintained a constant volume Vl of water and alcohol mixture m from a separate tank 200. This mixture m is transformed into a volume V2 left free inside of the container 100, in the gaseous state by heating, said gas g being transmitted to the combustion means along the path illustrated by the arrows F.
  • the device D comprises a detection means 300 of the mixing level M inside the container 100, the fall of said level controlling the start of a feed pump 400, to end of a mixing volume from said separate tank 200 until the detected level of the mixture m contained in the container 100 triggers the stopping of the pump 400.
  • This supply pump 400 is installed on a supply line 410 connecting the separate tank 200.
  • This feed pump is particularly simple design and is powered according to a preferred embodiment by a current of 12 volts.
  • the battery 500 of the latter provides the power supply of the detection means 300 and the pump 500.
  • said detection means is an electric float.
  • said detection means is an optical sensor which is a particularly simple detection means to implement.
  • the body of the containing 100 is according to a particularly advantageous characteristic, stainless steel.
  • the upper end of the container 100 has an outlet pipe 120 which opens into the air intake circuit 600 of the combustion engine M with which it is associated.
  • the upper end of the container 100 defines according to the illustrated embodiment a conical volume. More precisely according to a non-illustrated embodiment, the gas outlet g composed of water and alcohol feeds the air intake pipes of the cylinders of the engine M. Thus, the gaseous mixture g is sucked in engine intake M.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif (D) économiseur de combustible susceptible de venir s'installer sur tout moyen utilisant la combustion d'un combustible, gui est remarquable en ce ce qu'il est constitué par une contenant (100) dans lequel est maintenu un volume (V1) constant de mélange d'eau et d'alcool (m) issu d'un réservoir séparé (200) , ledit mélange (m) étant transformé dans un volume laissé libre (V2) à l'intérieur du contenant (100) , à l'état gazeux par chauffage, ledit gaz (g) étant transmis vers le moyen de combustion (M) . Le moyen de combustion peut être constitué par un moteur, une chaudière ou un brûleur à gaz .

Description

DISPOSITIF ECONOMISEUR DE COMBUSTIBLE
DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION
La présente invention concerne le domaine des moteurs a combustion et plus généralement tous les moyens exploitant un combustible liquide ou gazeux. La présente invention propose une solution permettant de réaliser dans les meilleures conditions une économie dudit combustible. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR
II existe dans l'art antérieur lié aux moteurs à combustion une pluralité de dispositif ayant pour fonction d'économiser le combustible utilisé.
Ainsi, par exemple, le document US 4800848 décrit un dispositif assurant la fourniture d'un mélange atomisé comprenant de l'eau et de l'alcool à un collecteur d'un moteur à explosion en fonction du vide créé à l'intérieur dudit moteur. L'injection d'eau dans un carburant est connue et permet notamment à l'état de vapeur de mieux évacuer les gaz issus de l'explosion ainsi que de fixer sur les parois des gouttelettes d'eau, les particules non brûlées. L'injection d'alcool est également connue notamment pour ses capacités à augmenter l'indice d'octane. L'injection de ce mélange a théoriquement les avantages suivants :
- une meilleure combustion, - une meilleure évacuation des gaz,
- un meilleur rendement,
- moins de pollution,
- une économie substantielle de carburant,
- etc... Ce dispositif a néanmoins pour inconvénient de mettre en œuvre une structure complexe de stockage, de mélange et d'injection. De plus, il nécessite la présence d'un carburateur qui n'équipe pas toujours les moteurs. En effet, l'eau et l'alcool sont classiquement stockés indépendamment ce qui pose un problème de sécurité. De plus, le mélange est classiquement réalisé par une pompe volumétrique qui est un composant complexe et onéreux.
Le demandeur a d'une manière générale constaté que les dispositifs de l'art antérieur ayant pour fonction d'économiser du carburant et/ou de diminuer les émissions polluantes présentaient les inconvénients suivants :
- ils sont adaptés à un seul type de moteur,
- ils présentent une grande complexité de mise en œuvre, -etc...
DESCRIPTION DE L'INVENTION Partant de cet état de fait, le demandeur a mené des recherches ayant pour but de concevoir un dispositif économiseur de combustible présentant une mise en œuvre simple et non coûteuse non seulement en fabrication qu'en installation. Ces recherches qui ont abouti à la conception d'un dispositif particulièrement simple et polyvalent, susceptible non d'être installé sur les motorisations existantes et d'être adapté à tout type de motorisation utilisant un combustible mais également de pouvoir être exploité sur tout dispositif utilisant un combustible tels les chaudières ou les brûleurs à gaz.
Le dispositif économiseur de combustible de l'invention est susceptible de venir s'installer sur tout moyen utilisant la combustion d'un combustible et est du type de celui constitué par un contenant dans lequel est maintenu un volume constant de mélange d'eau et d'alcool issu d'un réservoir séparé, ledit mélange étant transformé dans un volume laissé libre à l'intérieur du contenant, à l'état gazeux par chauffage, ledit gaz étant transmis vers le moyen de combustion. Selon la caractéristique principale de l'invention, le chauffage du mélangèT~~est mis en œuvre par un serpentin dont la plus grande longueur est immergée par ledit mélange et dont une partie émerge et participe au chauffage du volume laissé libre et occupé par le gaz créé. Ce dispositif est particulièrement avantageux en ce qu'il est très simple à mettre en œuvre. En effet, le chauffage du mélange et la vaporisation de ce dernier sont réalisés par et dans un seul et même contenant. La vaporisation est contrôlée et garantie par la présence d'un niveau constant de mélange à l'état liquide à l'intérieur du contenant. De plus, ce n'est pas le volume laissé libre par le mélange à l'intérieur du contenant qui définit la quantité de mélange vaporisé disponible. Le mélange gazeux vient ensuite se mélanger à l'air et/ou au carburant utilisé pour être ensuite brûlé avec dans la zone de combustion du moyen de combustion.
Dans l'invention, le mélange est déjà réalisé dans un réservoir séparé. Il ne s'agit pas de remplacer le combustible mais de s'associer à ce dernier pour réaliser une économie. De plus, alors que l'alcool seul est particulièrement volatile et inflammable, son mélange à de l'eau le rend inoffensif et autorise son transport dans un véhicule.
Dans le cas d'une application à un moteur à combustion interne, l'adjonction d'eau et d'alcool permettra de présenter les avantages liés à l'utilisation de ces substances sans les inconvénients de complexité de mise en œuvre. En outre, le mélange est chauffé par le moyen de chauffage du véhicule dans lequel le dispositif est installé ce qui évite une installation de chauffage additionnel.
L'utilisation d'un serpentin, c'est à dire d'un tube enroulé sur lui-même, permet de transmettre au mieux la chaleur au mélange non seulement à l'état liquide mais également à l'état gazeux. Cette transmission optimisée de la chaleur et le type de liquide à chauffer (eau plus alcool) font qu'il est possible d'utiliser la chaleur porduite par le moteur à combustion pour assurer le passage à l'état de vapeur du mélange.
Selon une caractéristique particulièrement avantageuse, c'est le liduide de refroidissement utilisé par le moteur à combustion interne qui circule dans le serpentin .
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le dispositif est constitué par un moyen de détection du niveau de mélange à l'intérieur du contenant, la chute dudit niveau commandant le démarrage d'une pompe d'alimentation, à des fins d'entrée d'un volume de mélange issu dudit réservoir séparé jusqu'à ce que le niveau détecté du mélange contenu dans le contenant déclenche l'arrêt de la pompe. La mise en œuvre d'un volume constant à l'intérieur du dispositif de l'invention ne nécessite donc pas la présence d'une pompe volumétrique pour maintenir un niveau constant, un capteur de détection de baisse de niveau assurant la commande de remplissage du contenant. Une caractéristique participant à la simplicité du dispositif réside dans le fait que dans une application à un moteur à combustion interne l'extrémité haute du contenant comporte une conduite de sortie qui vient déboucher dans le .circuit d'admission d'air du moteur à combustion auquel il est associé. Ainsi, associée à la poussée du gaz créé dans le contenant, la phase d'admission du moteur réalise une aspiration contribuant non seulement à l'alimentation en mélange vaporisé du cylindre moteur mais également à une alimentation dosée. De plus, selon une autre caractéristique, ladite conduite débouche dans le reniflard d'huile dudit moteur, ce qui contribue à l'insertion dans le mélange d'huile pour une bonne lubrification et évite les inconvénients dus à l'insertion d'eau et d'alcool dans un bloc moteur. Selon un choix du demandeur, les proportions sont les suivantes :
- deux litres d'alcool pour trois litres d'eau,
- l'alcool est dosé à quatre-vingt-dix degrés.
Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 est un dessin schématique d'une vue de détail en coupe d'un mode de réalisation du contenant constitutif du dispositif conforme à l'invention,
La figure 2 est un schéma d'implantation d'un mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention appliqué à un moteur à combustion interne . DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS
Tel qu'illustré sur le dessin des figures 1 et 2, le dispositif économiseur de combustible référencé D dans son ensemble est susceptible de venir s'installer sur tout moyen utilisant la combustion d'un combustible tel le moteur à combustion interne référencé M schématiquement illustré en figure 2.
Ce dispositif D est constitué par un contenant 100 dans lequel est maintenu un volume constant Vl de mélange d'eau et d'alcool m issu d'un réservoir séparé 200. Ce mélange m est transformé dans un volume V2 laissé libre à l'intérieur du contenant 100, à l'état gazeux par chauffage, ledit gaz g étant transmis vers le moyen de combustion selon le parcours illustré par les flèches F.
Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le dispositif D comprend un moyen de détection 300 du niveau de mélange M à l'intérieur du contenant 100, la chute dudit niveau commandant le démarrage d'une pompe d'alimentation 400, à des fins d'entrée d'un volume de mélange issu dudit réservoir séparé 200 jusqu'à ce que le niveau détecté du mélange m contenu dans le contenant 100 déclenche l'arrêt de la pompe 400. Cette pompe d'alimentation 400 est installée sur une conduite d'alimentation 410 reliant le réservoir séparé 200. Cette pompe d'alimentation est particulièrement simple de conception et est alimentée selon un mode de réalisation préféré par un courant de 12 Volt.
Comme illustré dans le cadre d'une application liée à l'économie de carburant d'un moteur à combustion interne M, la batterie 500 de ce dernier assure l'alimentation électrique du moyen de détection 300 et de la pompe 500.
Selon un choix technologique, ledit moyen de détection est un flotteur électrique. Selon un autre choix technologique cohérent avec le souci de simplicité du demandeur, ledit moyen de détection est un capteur optique qui constitue un moyen de détection particulièrement simple à mettre en œuvre.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le chauffage du mélange m est mis en œuvre par un serpentin 110 dont la plus grande longueur est immergée par ledit mélange m dans le volume Vl et dont une partie émerge et participe au chauffage du volume V2 laissé libre et occupé par le gaz g créé. Selon un mode de réalisation préféré, ledit serpentin 110 contient un liquide chauffé par le moyen de chauffage du véhicule dans lequel le dispositif D est installé. Étant donné que la température d'ébullition est plus basse que celle de l'eau, le système de chauffage du véhicule n'a pas de difficulté à chauffer le volume constant m présent dans le contenant 100. L'eau chaude ou tout liquide circule à l'intérieur du serpentin 110 à partie des entrées et sorties référencées respectivement 111 et 112. Selon un mode de réalisation préféré, le liquide de refroidissement du véhicule circule dans le serpentin. Ainsi la chaleur transmise par le véhicule au liquide de refroidissement est elle-même transmise au dispositif de l'invention dans les meilleures conditions grâce au serpentin.
Afin de maintenir cette chaleur, le corps du contenant 100 est selon une caractéristique particulièrement avantageuse, en acier inoxydable.
Comme illustré sur le dessin de la figure 2, l'extrémité haute du contenant 100 comporte une conduite de sortie 120 qui vient déboucher dans le circuit d'admission d'air 600 du moteur à combustion M auquel il est associé. L'extrémité haute du contenant 100 définit selon le mode de réalisation illustré un volume conique. Plus précisément selon un mode de réalisation non illustré, la sortie du gaz g composé d'eau et d'alcool vient alimenter les pipes d'admission en air des cylindres du moteur M. Ainsi, le mélange gazeux g est aspiré en phase d'admission du moteur M.
Selon une autre application où le moteur est du type de celui équipé d'un dispositif turbo, un compresseur assure l'aspiration et la compression du gaz en sortie du dispositif.
Pour alimenter en air le volume V2 au fur et à mesure que le mélange gazeux est évacué par la conduite 120, une conduite d'admission d'air 130 vient déboucher dans le volume V2 du contenant 100 dans lequel le gaz g se crée.
On comprend que le dispositif, qui vient d'être ci- dessus décrit et représenté, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (D) économiseur de combustible susceptible de venir s'installer sur tout moyen utilisant la combustion d'un combustible, du type de celui constitué par un contenant (100) dans lequel est maintenu un volume
(Vl) constant de mélange d'eau et d'alcool (m) issu d'un réservoir séparé (200), ledit mélange (m) étant transformé dans un volume laissé libre (V2) à l'intérieur du contenant (100), à l'état gazeux par chauffage, ledit gaz (g) étant transmis vers le moyen de combustion (M),
CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE le chauffage du mélange (m et g) est mis en œuvre par un serpentin (110) dont la plus grande longueur est immergée par ledit mélange (m) et dont une partie émerge et participe au chauffage du volume laissé libre (V2) et occupé par le gaz créé (g).
2. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il est constitué par un moyen 'de détection (300) du niveau de mélange (m) à l'intérieur du contenant (100), la chute dudit niveau commandant le démarrage d'une pompe d'alimentation (400), à des fins d'entrée d'un volume de mélange (m) issu dudit réservoir séparé (200) jusqu'à ce que le niveau détecté du mélange (m) contenu dans le contenant (100) déclenche l'arrêt de la pompe (400 ) .
3. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE le corps du contenant (100) est en acier inoxydable.
4. Dispositif (D) selon la revendication 2, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit moyen de détection (300) est un capteur optique.
5. Dispositif (D) selon la revendication 1 et associé à un moteur à combustion interne, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE l'extrémité haute du contenant (100) comporte une conduite de sortie (120) qui vient déboucher dans le circuit d'admission d'air (600) du moteur à combustion (M) auquel il est associé.
6. Dispositif (D) selon la revendication 6, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ladite conduite (120) débouche dans le reniflard d'huile dudit moteur (M).
1.- Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE le mélange (m) est chauffé par le moyen de chauffage du véhicule dans lequel le dispositif est installé.
8. Dispositif (D) selon la revendication 4, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit serpentin (110) contient un liquide chauffée par le moyen de chauffage du véhicule dans lequel le dispositif est installé.
9. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'une conduite d'admission d'air (130) vient déboucher dans le volume (V2) du contenant (100) dans lequel le gaz (g) se crée.
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