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Mode de fonctionnement au gaz et à l'huile lourde de motels à. combustion à haute compression.
Des l'apparition des premiers moteurs Diesel on s'oc- cupait déjà, d'une manière purement théorique, de la question de faire fonctionner ce type de moteur au moyen de deux com- bustibles différents. Un mélange d'air et de gaz ou de va- peurs combustibles devrait être comprimé à une pression dé- terminée pour laquelle l'inflammation spontanée de ce combus- tible ne se produit pas encore. On devrait alors injecter un combustible plus facilement inflammable, qui s'allume spon- tanément déjà à cette température, ce qui provoquerait la
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combustion de toute la charge ( voir brevet allemand 109186).
L'ancien moteur Diesel à injection d'air ne permettait pas de réaliser un tel procédé, car à la pression finale de la compression, de 32 à 36 atm. qui y est nécessaire, il se produit une ignition spontanée inadmissible même lcrsqu'on emploie les mélanges de gaz les plus gauvres, techniquement encore utilisables. D'autre part, l'injection de l'huile
Diesel dans les moteurs à gaz connus dans lesquels la pression finale de la compression s'élève à 15 atm. n'et pas'possible, car à la température qui correspond à cette pression le point d'inflammation spontanée de l'huile Diesel n'est pas encore atteint.
Suivant l'invention, on peut réaliser un mode de fonctionnement de moteur à combustion à haute compression, au gaz et à l'huile lourde, en portant un mélange d'air et de gaz pauvre ayant un pouvoir calorifique de 1200 Kcal a maximum ) avec un excès d'air normal, cu un mélange de gaz plus riche avec un excès d'air convenablement plus élevé, à un degré de compression final inférieur à 32 atm., et en in- jectant dans la charge'sans emploi d'air une charge d'huile finement pulvérisée, en quantité légèrement plus faible que la quantité nécessaire pour la marche à vide lors du fonc- tionnement au moyen d'huile s eule .
Des essais ont notamment montré que pour une telle charge de mélange d'air et de gaz il ne se produit pas encore d'allumage spontané aux degrés de compression mentionnés, lorsqu'on assure un refroidissement convenable de la machine et qu'on évite les pièces saillantes qui peuvent donner lieu à des surchauffes locales.
Ils ::ont en cutre montré que les
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mélanges d'huile qui, lors d'un allumage spontané ou d'un @ allumage provoqué, ne 'brûlent qu' irrégulièrement, tantôt violemment, tantôt lentement, peuvent par l'injection d'une d'une charge a'huile, qui ne serait même pas suffisante pour la marche à, vide, donner lieu à des allumages réguliers lors- que la pression se développe dans des conditions favorables ( la pression maximum de la compression ne dépassant pas 40 atm. ) avec une bonne utilisation de la chaleur.
Si des moteurs à gaz pour pressions aussi élevées n'ont pas été introduits jusqu"à présent dans la pratique, cela tient en partie aux difficultés de réaliser des 'bougies d'allumage ayant une force d'éclatement aussi grande et en partie au danger que présentent les organes du dispositif d'allumage qui font saillie à l'intérieur du cylindre de provoquer en raison des surchauffements locaux ainsi produits, des allu- mages prématurée qui nuisent à la marche régulière.
Ce dan- ger est écarté suivant la présente invention, car le gicleur à. combustible qui occupe la, place du dispositif d'allumage peu,,*être construit sans organe saillant et est refroidi déjà par :Le combustible qui y est constamment renouvelé , de telle sorte qu'il ne donne pas lieu à. des allumages pré- maturés.
On a constaté aussi qu'il était important de main- tenir la quantité d'huile d'allumage en-dessous de celle nécessaire normalement pour la marche à vide. Si l'on dé- passe cette limite, il se produit des allumages violents, qui peuvent provoquer une fatigue excessive du moteur. Il en est de même lorsqu'on emploie un gaz plus riche. Si l'on fait un choix judiciaux des proportions on obtient par ce mode de fonctionnement des diagrammes très voisins du dia-
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gramme Diesel parfait, de scrte que la fatigue t le travail de la machine ne s'écartent que de peu de ceux d'un acteur
Diesel.
Le réglage d'un semblable moteur en vue d'une marche économique se fait en modifiant la richesse en gaz de la charge, la quantité d'huile injectée restait constante. Le régulateur empêche alors que la quantité d'huile iajectée correspondant à la marche à vide ne passe par dessus des organes commandés ou autre;; pièces actives semblables, même des charges relativement pauvres, qui ne M'allument pas ou ne brûlent que lentement sous 1action des bougies d'alluma- ge. ou des dispositifs à étincelles de rupture, sont brûlées sûrement et rapidement, donc avec une bonne utilisation de la chaleur, par le jet d'huile enfiamme.
Si l'on veut encore dans la présente invention, in- troduire une sécurité supplémentaire contre les allumages prématurés, notamment .lorsqu'on veut réaliser le procède avec application de hautes pressions, de gaz riches ou de grandes charges d'huile, on injecte avantageusement svant l'injection de combustible, une petite quantité d'eau, qui en se vaporisant immédiatement provoque une chute de tempé- rature; en outre si l'on choisit exactement le point d'in- jection, la formation de vapeur donne lier à un tourbillon- nement favorable à la combustion ultérieure. Il est avanta- geux d'introduire l'eau par le même gicleur et avec les mêmes dispositifs que ceux employés pour l'injection préalable d'huile d'allumage avant l'huile motrice.
La présente invention offre de sérieux avantages sur le fonctionnement au gaz saul ou à l'huile seule lorsqu'il
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s'agit de gaz tellement pauvres ou de gaz de composition tellement variable qu'ils 'bêlent sans certitude ou avec un rendement défavorable. Pour les gaz à pouvoir calorifique variable qui, pour les modes de réglage habituels de la char- ge au moyen de régulateur, nécessitent un réajustage manuel momentané de l'organe d'admission dû gaz, le régulateur as- sure lui-même une aoapiation simultanée à la consommation de puissance et au pouvoir calorifique.
Le procédé est de la plus grande utilité pour les moteurs à combustion, qui doivent fonctionner alternative- ment à l'huile et au gaz, comme par exemple pour les travaux de forage dans les installations pétrolifères. Le changement de la marche à l'huile en marche au gaz se fait en reliant le régulateur l'organe d'admission du gaz au lieu de le relier à la pompe à combustible, et en réglant la pompe à combustible pour la plus faible charge.
REVENDICATIONS.
1.- Mode de fonctionnement au gaz et à l'huile lour- de de moteurs à combustions à. hautre compression, caractéri- sé en ce que du gaz d'un pouvoir colorifique de 1200 Kcal/m3 au maximum avec un excès d'air normal, ou du gaz plus riche avec un plus grand excès d'air, est amené à une pression fi- nale de compression inférieure à 32 atm., et que de l'huile est injectée, sans air immédiatement avant le point mort en vue de provoquer l'allumage, la quantité d'huile étant plus faible que celle nécessaire en marche à vide pour le fonc- tionnement de l'huile seule.
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