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"PROCEDE ET APPAREIL PERMETTANT L'EMPLOI DES HUILES LOURDES ET NOTAMMENT DU PETROLE LAMPANT DANS LES MOTEURS A EXPLOSIONS ET LES MOTEURS A COMBUSTION INTERNE
Les huiles lourdes et notamment le pétrole lampant, ne sont pas susceptibles, ainsi qu'il est connu, d'émettre de vapeurs à la température ordinaire et sous la pression atmos- phérique; pour cette raison, ces combustibles lourds n'ont pu être utilisés pratiquement dans les moteurs à explosions et dans les moteurs à combustion interne.
Le moyen connu jusqu'à ce jour pour utiliser les combus- tibles lourds dans les moteurs à explosions consiste à chauffer fortement la tubulure d'admission au moteur du mélange d'air et
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de combustible, mais ce procédé offre divers inconvénients, notamment celui de diminuer la puissance du moteur, et de pro- voquer des allumages prématurés et des explosions brisantes qui font "cogner" le moteur,
La présente invention a pour objet un procâdé et un sys- tème d'appareil permettant l'utilisation des huiles lourdes dans les moteurs à, explosions et dans les moteurs à combustion inter- ne en général, sans nécessiter le chauffage du mélange de com- bustible et d'air au moment de son admission dans le moteur.
L'invention consiste, en principe, à faire passer le mélange d'air et de combustible, avant son admission au moteur, à travers un produit catalyseur, tel que du charbon de bois ac- tivé, soit aggloméré, soit à l'état divisé.
Ce produit catalyseur a pour effet de produire une dé- composition partielle et une division du combustible, de telle sorte que le mélange qui arrive au moteur-est composé de va- peurs légères, d'huiles lourdes et d'air; les vapeurs'légères, en raison de leur grande inflammabilité, s'enflammant rapide- ment sous l'action du moyen d'allumage ordinairement employé, (étincelle électrique, boule ou tige incandescente, chaleur produite par la compression, etc,,) et, par leur inflammation, produisent l'allumage des huiles lourdes.
La proportion de vapeurs-légères ainsi admises au mo- teur peut être augmentée notablement si, au lieu d'opérer à froid, on élève la température du catalyseur; le rendement maxi- mum est obtenu si cette température est voisine de 350 c.
L'invention peut être réalisée sous forme d'un appareil indépendant interposé entre le carburateur et le moteur ou mon- té sur le carburateur, ou bien encore le produit catalyseur peut être disposé à l'intérieur du carburateur.
A titre d'exemple, il va être décrit ci-dessous plu- sieurs modes d'exécution de la présente invention.
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La fig 1 montre en coupe verticale un appareil cata- lyseur réalisé selon l'invention et destiné à être intercalé en un point quelconque de la canalisation reliant le carbura- teur au moteur.
La fig. 2 montre un mode d'exécution dans lequel la ma- tière catalysante, agglomérée sous forme de bloc, présente des canaux intérieurs. la fig, 3 représente un autre mode' d'exécution dans le- quel l'appareil catalyseur est monté directement sur un carbu- rateur.
Les figs. 4 et 5 représentent un appareil de carbura- tion réalisé selon l'invention, et dans lequel le catalyseur est renfermé à l'intérieur du corps du carburateur; la fige 4 @ est une vue en élévation; la fig, 5 est une coupe verticale.
Dans le mode d'exécution représenté fig, 1 le produit catalyseur a, constitué par exemple par un bloc de charbon de bois activé, est contenu dans un corps b, formant enveloppe, muni de deux tubulures ± ! reliées respectivement au carbura- teur et à la tubulure d'admission du moteur.
Afin d'opposer une résistance moindre au passage du @ mélange de combustible et d'air, le catalyseur a, aggloméré sous forme de bloc, peut présenter des canaux e, débouchant di- rectement ou indirectement sur les faces d'entrée et de sortie de ce bloc; ces canaux seront disposés de préférence oblique- ment, comme le montre la fig. 2, de façon que la surface de contact du mélange combustible et du bloc catalyseur soit aussi grande que possible.
Dans le cas où il y a intérêt, selon la nature du com- bustible employé par exemple, à élever la température du pro- duit catalyseur a, le corps b de l'appareil pourra être muni, ainsi qu'il est représenté sur la fig. 3, d'une double onve-
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loppe f munio de préférenc d'ailettes sur sa face interne, et à l'intérieur de laquelle circulera un fluide chaud, soit les gaz d'échappement du moteur, soit l'.oau allant au radia- teur.
Cotte élévation do température a pour effet de faciliter et d'activer le phénomène de catalyse et d'augmenter ainsi le pourcentage de vapeurs légères fournies par le combustible lourd pendant sa distillation fractionnée au cours de son pas- sage à travers le produit catalyseur a,
L'appareil qui vient d'être décrit, en référence aux figs, 1 2 et 3 peut être intercalé en un point quelconque de la canalisation reliant le carburateur au moteur., ou être mon-' té, comme il est représenté fig. 3, sur un carburateur, sur la tubulure g renfermant la olé papillon h qui commande l'admis- sion au moteur du mélange d'air et de combustible..
Par la présente invention, le mélange carburé, fourni par le carburateur et aspiré par le moteur, est obligé, avant son admission à ce dernier, de traverser le catalyseur a cons- titué par exemple par du charbon de bois activé, comme il a été dit ci-dessus; dans le cas de la fig. 1 le mélange carburé passe entièrement à travers la masse de ce charbon activé a et, dans le cas des figs. 2 et 3, passe en partie à travers la masse de celui-ci et en partie par les canaux e ménagés dans cette dernière. Par son contact avec le charbon activé a, le combustible lourd subit, par un phénomène de catalyse, une dé- composition partielle et donne naissance à des vapeurs légères; dans ces conditions, le mélange carburé à sa sortie de l'appa- reil est composé de vapeurs légères, d'huiles lourdes et d'air.
A l'arrivée de ce mélange dans le moteur, les vapeurs légères, très inflammables, s'enflamment immédiatement, quel que soit le mode d'allumage employé (étincelle électrique, boule ou ti- ge incandescente, chaleur produite par la compression, etc..)
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et, par leur inflammation, produisent l'allumage des huiles lourdes, ainsi qu'il a été exposé ci-dessus.
Les figs. 4 et 5 montrent un autre mode de réalisation de l'invention, dans lequel le produit catalyseur est disposé à l'intérieur même du carburateur.
Dans ce mode d'exécution, le tube d'arrivée de com- bustible liquide, relié à un réservoir à niveau constant non représenté sur le dessin, débouche par des trous multiples au sein do la masse du bloc catalyseur a, logé à l'intérieur du corps du carburateur; ce bloc catalyseur pourra reposer, par exemple, sur une portée présentée par le tube 1 Le liquide combustible est maintenu à un niveau X-X tel qu'une partie du bloc catalyseur a soit. imprégnée constamment de combustible.
Le crps du carburateur comprend une partie centrale k cylidnro0-coniuqe renfermant le bloc catalyseur a de forme cor- respondante, une tubulure 1, à sa partie inférieure, pour l'ad- mission de l'air, et un corps cylindrique m, à sa partie supé- rieure, constituant le diffuseur et présentant intérieurement le profil d'un tube de Venturi.
La partie centrale cylindro-conique k, à l'intérieur de laquelle est logé le bloc catalyseur a, est de préférence munie d'une 'double enveloppe n à l'intérieur de laquelle circu- lera un fluide chaud (gaz d'échappement, eau allant au radia- teur, par exemple), destiné à élever la température du bloc ca- talyseur, a afin de favoriser son action eatalytique sur l'hy- drocarbure lourd qui le traverse, comme il a été dit ci-dessus.
Dans le bloc catalyseur a sont ménagés des canaux disposés obliquement comme il a été dit précédemment et débou- chant d'une part sur la face inférieure de ce bloc catalyseur a et d'autre part sur la surface conique de celui-ci dans un intervalle o réservé entre cette surface conique et la face
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tronconique du corps du carburateur.
Le bloc catalyseur a est de préférence recouvert d'une couche obturatrice ±,de métal par exemple, sur sa Surface ex- terne, sauf à la partie centrale q de sa face supérieure, la- quelle est réservée pour le passage du mélange carburé comme il sera dit plus loin; la paroi des canaux e de même ne sera pas reoouverte de métal afin de permettre le contact du mélange carburé avec le bloc catalyseur au cours de sa circulation à travers ces canaux.
Le corps du carburateur et le bloc catalyseur peuvent être déplacés verticalement l'un par rapport à l'autre, de fa- çon à permettre de faire varier à volonté la section de l'in- tervalle o et même d'obturer les orifices supérieurs des canaux e dans le'cas de la marche au ralenti, comme il est expliqué ci-dessous. Dans le mode d'exécution représenté, le bloc cata- lyseur a est fixé et tout l'ensemble du corps du carburateur 1 k m est mobile. Ce déplacement vertical du corps du carbura- teur est commandé par exemple par un levier r manoeuvré par une pédale ou une manette par l'intermédiaire d'.une transmis- sion quelconque.
La tubulure d'admission d'air 1 est munie, de préférence, d'un dispositif de réglage, d'un système quelconque, permettant de faire, varier, soit par une commande spéciale,, soit automati- quement, la quantité d'air admis à l'intérieur du carburateur.
Le corps cylindrique supérieur ou diffuseur m du car- burateur peut coulisser à l'intérieur d'un corps cylindrique fixe s à. l'extrémité duquel vient se fixer le conduit reliant le carburateur à l'admission du moteur ; corps cylindrique fixe! présente un orifice réglable d'admission d'air t D'au- tre part, sur la paroi externe du diffuseur m est ménagée une rainure u communiquant par un ou plusieurs trous calibrés v
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avec l'intérieur du diffuseur; lorsque le corps du carbura- teur est amené à sa position basse, dans le cas de la marche au ralenti, la rainure u vient se placer en regard de l'ori- cice d'admission d'air t.
Le fonctionnement de cet appareil de carburation est le suivant:
Dans le cas de la marche au ralenti, le corps du car- burateur 1 k m est eu bas de sa course ; dans cette position, la rainure u se présente en regard de l'orifice d'admission d'air t; d'autre part, la surface tronconique de la partie cen- trale k du corps du carburateur s'applique sur la surface cni que du bloc catalyseur a et obture ainsi les orifices supérieurs des canaux e ménagés dans ce dernier.
Sous, l'effet de la dépression créée par le moteur, le liquide combustible, dont le niveau est en X-X dans le carbu- rateur, est aspiré ; cecombustible traverse la masse du bloc catalyseur a et sort par la partie centrale non métallisée q de la face supérieure de celui-ci sous forme de vapeurs combus- tibles, la quantité d'air nécessaire à leur combustion est ad- mise par le trou ou les trous calibrés! à l'intérieur du dif- fus eur .
Pour accélérer l'allume du moteur et passer à la mar- che normale, on déplace verticalement, de bas en haut, le corps du carburateur 1 k m, par l'intermédiaire du levier ; sous l'effet de ce déplacement, la rainure u se se trouve plus en regard de l'orifice d'admission d'air t lequel est alors mas- qué par le corps du diffuseur m et l'admission directe d'air dans ce dernier est interrompue ; d'autre part, les orifices su- périeurs des canaux! ménagés dans le bloc catalyseur a sont dé- couverts;
l'air extérieur, aspiré par le moteur et entrant par la tubulure 1, circule à travers les oanaux e en léchant les
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parois de ces derniers, lesquelles sont saturées du liquide carburant ayant déjà subi l'action de la catalyse, une partie de cet air passe, en outre, à travers la masse du bloc cataly- seur 1 Il arrive donc ainsi dans le diffuseur m un mélange d'air, de vapeurs légères et d'huiles lourdes, La quantité du mélange carburé fourni par l'appareil de carburation peut être réglée à volonté, par le déplacement du corps du carburateur
1 k m qui permet de faire varier la section de passage comme il a été expliqué ci-dessus.
Dans le présent appareil, le diamètre du tube d'amenée i du combustible est déterminé de façon que le débit de ce tu- be soit supérieur à celui demandé par le moteur; il s'en suit que, pendant la marche au ralenti, le bloc catalyseur a est fortement imprégné de carburant; dans ces conditions, au mo- ment du passage de la marche au ralenti à l'allure normale, le mélange d'air et de combustible est très riche et la reprise s'opère franchement.
Il est bien entendu que le mode d'exécution qui vient d'être décrit n'est donné qu'à titre d'exemple; le présent sys- tème d'appareil de.carburation pourrait également être réalisé de telle façon que le corps du carburateur soit fixe et que le bloc catalyseur a soit mobile; dans ce cas, le tube d'amenée du liquide combustible pourrait également être mobile de façon à suivre les déplacements du bloc catalyseur, ou bien encore pourrait être fixe, le bloc catalyseur coulissant sur ce tube.
La forme, les dimensions et les détails d'exécution du présent système d'appareil de carburation pourront être mo- difiés selon les applications.
La présente invention est applicable également dans le cas d'emploi de combustibles légers tels que essence ou alcool. et même du benzol, le passage de ces combustibles à travers
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le catalyseur spécifié ci-dessus ayant pour effet de transfor- mer ces combustibles complètement on vapeurs et d'augmenter ainsi considérablement le rendement.