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'Y".'"océdé pour la distribution fractionnelle de fluides, et soupape pour sa mise en oeuvre.
La présente invention concerne la manoeuvre des soupapes qui sont utilisées pour diverses applications où il est nécessaire de distribuer une partie proportion- née d'un ingrédient ou fluide supplémentaire à un courant d'un autre fluide quelconque, utilisable pour toute appli- cation désirée, par exemple comme combustible liquide pour moteurs à combustion interne.
L'invention est particulièrement applicable à la distribution de fluides aux conduits d'admission ou aux
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appareils qui règlent la quantité et la richesse des com- bustibles utilisés pour l'alimentation des moteurs à combus- tion interne d'automobiles ou moteurs analogues. Elle s'applique également à la distribution de fluides anti- cognants additionnés aux combustibles pour moteurs à com- bustion interne d'aéroplanes, mais elle peut aussi être utilisée pour distribuer d'autres fluides supplémentaires aux moteurs à combustion interne ou autres machines.
Dans le fonctionnement de moteurs à combustion interne, cartaines qualités de combustible ont tendance à "cogner" dans le moteur au moment de la combustion de la charge qu'il contient, eu particulier avec les fortes compressions de la charge produites dans les moteursà combustion interne modernes. Ce cas se présente notamment lorsque les cylindres et les soupapes du moteur sont encrassés ou calaminés par des dépôts de carbone ou autres accumulations de matières nuisibles au bon fonctionnement du moteur.
On conçoit que le moteur à combustion interne "cogne" habituellement au maximum lorsqu'on demande le maximum de force à ce moteur et lorsque le papillon est ouvert jus- qu'à un point approchant l'ouverture maxima, par exemple lorsqu'un aéroplane ou une automobile se déplace à de grandes vitesses ou lorsque l'automobile monte des côtes.
Dans ces conditions, il est nécessaire de distribuer une plus grande quantité de fluide anti-cognant que lorsque le moteur tourne lentement ou lorsque la voiture roule en palier sans demande importante de force et lorsque le moteur tourneà vide. L'invention a en conséquence pour objet ' un procédé qui utilise et commande'la distribution d'une quantité- suffisante de fluides anti-cognants ou autres
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pendant le développement de force importante par le moteur, tan dis que dans les autres cas il n'utilise et ne commande la distribution que d'une quantité minimum de. fluide anti- cognantou arrête complètement la distribution de ce fluide.
Dans le dessin annexé :
La fig.. 1 représente schématiquement en élévation la soupape perfectionnée de l'invention, qui peut être reliée. à un réservoir fournissant le fluide anti-cognant ou autre désiré.
La fig. 2 est une coupe verticale de la soupape même, montrant sa disposition intérieure.
La fige 3 est une élévation, montrant en coupe par- tielle le dispositif commandant le fonctionnement de la soupape.
Dans ces figures, 1 désigne une boîte sensiblement cylindrique, dont l'extrémité inférieure comporte une pièce tubulaire cylindrique 2 amovible et réglable. Cette pièce 2 comporte à son extrémité supérieure une bride 3, destinée à entrer et être retenue dans ]'extrémité inférieure de la boite 1. Cette dernière contient aussi, dans sa partie centrale, un tube 4, se termiant, à son extrémité infé- rieure, par une bride latérale 5 et cette extrémité est partiellement fermée de façon à former un siège de soupape 6. De petits trous 7' sont percés radialement dans le tube 4, juste au-dessus de la bride 5. Ces petits trous sont de préférence percés avec un petit foret,No. 60 par exemple, de sorte que le fluide amené autour du tube 4 peut passer à l'intérieur de celui-ci.
Un ou plusieurs petits trous 7' sont également percés dans le tube 4, au-dessus des trous 7,
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pour permettre l'échappement d'air lorsque cela est néces- saire. La bride 5 prend appui contre un épaulement tonné par une saillie 8 de la surface intérieure de la boîte cylindrique 1 et la bride 3 vient en contact ave.c la bride 5.
Ces deux brides sont maintenues en place de toute ma- nière convenable, par exemple à l'aide d'un chapeau fileté 9 qui, lorsqu il est vissé en montant, pour venir fermement en contact avec la bride 3, maintient la pièce tubulaire 2 et le tube 4 rigidement en place, tandis que lorsque le chapeau 9 est desserré, on peut faire tourner la pièce tubulaire 2 axialement pour lui faire prendre toute position angulaire autour de cet axe.
La boîte cylindrique l renfer- me aussi un ressort de compression hélicoïdal 10, dont l'extrémité inférieure prend appui sur la surface supérieure de la bride 5 et dont l'extrémité supérieure est maintenue dans une cuvette, calotte ou pièce de maintien analogue 11, qui est poussée vers le haut par ce ressort 10. Un piston 12, dont l'extrémité supérieure est reliée à la cuvette 11, est disposé à'l'intérieur du tube 4. Une tige 13 traverse la cuvette 11, le piston 12 et une membrane flexible 14. Cette tige 13 est maintenue en position con- vanable sur la cuvette 11 et la membrane 14 de toute ma- nière appropriée, par exemple par l'écrou 15 et la, ron- delle 15'.
La membrane 14 est représentée comme étant faite en une matière fibreuse souple, telle que cuir, de préfé- @ rence imprégnée d'uné substance la rendant sensiblement imperméable au liquide. Néanmoins, on peut utiliser d'au- tres formes de mebranes et des membranes en d'autres ma- tières, l'invention n'étant pas limitée à une membrane en une- matière pu d'une forme particulière ',quelconque.
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La membrane 14 est maintenue en place par un couvercle 16, que traverse un chapeau 17 monté sur la tige 13, et qui ferme l'extrémité supérieure de la bopite cylindrique 1, ce couvercle étant maintenu en place de toute manière convena- ble, par exemple par des vis, comme indiqué sur le dessin.
Un corps de soupape 18 fait saillie de l'extrémité infé- rieure du piston 12 et est porté par une partie élargie de la tige 13. Le corps de soupape 18 et la tige 13 sont percés en leur centre et cette percée est taraudée sur une longueur convenable dans un but exposé plus loin. La pièce cylindrique 2 disposée à la partie inférieure de la soupape comporte une chambre 19 et une chambre 20. Ces deux chambres sont séparées l'une de l'autre par une bride intérieure formant une cloison 21 ; trou central de cette cloison est de grandeur voulue pour loger une tige conique ou corps de soupape 22, qui est analogue à la partie conique d'une soupape 4 pointeau.
Ce corps de soupape 22 traverse le trou de la cloison 21 et s'élève dans le corps de soupape 18 de la tige 13 où il est vissé de façon à ,être maintenu de manière réglable dans ce corps de soupape 18 et la tige 13. L'extrémité inférieure du corps desoupape conique 22 entre dans un tube 23 présentant des fentes longitudi- nales 24 dans ses parois. Ces fentes retiennent une broche 25 qui traverse l'extrémité inférieure du corps de soupape 22. Le tube 23 est porté par l'extrémité supérieure d'une tige 26 qui passe par une presse étoupe 27 et son chapeau 28. L'extrémité inférieure de la tige 26 comporte une broche transversale 29 par laquelle cette tige peut être manoeuvrée à la main.
Il est évident que lorsqu'on fait tourner cette tige
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26 dans l'un ou l'autre sens, elle fait tourner le tube 23 et le corps de soupape 22. Ceci a pour résultat de faire entrer ou sortir davantage l'extrémité supérieure de ce corps de soupape du trou du corps de soupape 18. Ceci cons- titue uu dispositif servant à régler le corps de soupape 22 de façon que l'ouverture ménagée entre ce corps de sou- pape et le trou de la cloison 21 puisse être réglée pour convenir à des conditions diverses nécessitant des variations de la distribution du fluide anti-cognant ou autre liquide utilisé.
Le chapeau 17, la tige 23, le piston 12, le corps de soupape 18 et le corps de soupape 22 étant tous reliés entre eux, il est possible de les faire déplacer verticale- ment de toute mesure désirée par tout dispositif convenable pour ce faire. Les figures 2 et 3 représentent une façon de commander ces pièces.
Ce dispositif comporte un levier coudé présentant un bras 30 et un bras 31 dont la jonction est montée sur un axe convenable 32 portant à une extrémité un excentrique 33.
L'excentrique 33 sert à régler la position de l'axe du le- vier coudé 30,31, en le plaçant dans une position plus @ élevée ou plus basse par rapport au chapeau 17 suivant l'angle selon lequel l'excentrique est placé. L'excentrique
33 est commandé par l'arbre 32 au moyen d'un levier 34 monté de façon réglable sur cet arbre. Il est évident que les mouvements d'oscillation du levier soulèvent ou abais- sent le levier coudé parce qu'ils déterminent la position angulaire relative entre le levier coudé et l'excentrique.
,-Le bras 31 -est'reliéà tout dispositif de commande conve- nable, par-exemple au levier'de commande du-papillon ou
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accélérateur d'un aéroplane ou d'une voiture automobile par une tringle ou liaison convenable 35. le bras 34 qui commande l'excentrique est également relié par une tringle, barre ou fil 36 ou autre liaison convenable à un bouton ou autre pièce d'extrémité 37 qui peut être placé sur le tablier ou en toute autre position convenable.
La boite cylindrique 1 est munie d'un tuyau d'admission 38 pour' le fluide utilisé. Ce tuyau d'admission est relié à une source de distribution de fluide convenable, par exem- ple au réservoir 39, comportant le bouchon de remplissage habituel 40 et de préférence un tuyau 41 pour produire de la pression sur la surface du fluide qu'il contient. Ce tuyau peut aller jusqu'en tout point convenable, par exemple jusqu'au tuyau d'échappement du moteur, s'il est nécessaire qu'il soit exercé sur le liquide une pression plus forte ou variable que celle produite par la pesanteur.
La pièce tubulaire inférieure 2 de la boite de soupape 1 est munie d'un tuyau de sortie 42, qui peut aller jusqu'au point quelconque où le fluide commandé par la soupape est utilisé. Lorsque la soupape est utilisée pour la distribution de fluide anti-cognant aux conduits à combustible d'un moteur à combustion interne, ce tuyau doit entrer dans ces condi- tions en un point où le fluide est immédioatement mélangé . avec le combustible. Ce point est de préférence situé près du carburateur, juste avant que le combustible soit vaporisé ou pulvérisé pour le passage par le conduit d'admission et le papillon au moteur.
Le fonctionnement de la soupape perfectionnée utilisée pour la distribution de fluide anti-cognant au combustible fourni à un moteur à combustion interne est le suivant.
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Si on suppose en premier lieu que le moteur marche à vide et ne fournit pas de force, sauf celle nécessaire à son propre entraînement, les pièces sont sensiblement dans la position indiquée dans la fig. 2. C'est-à-dire que le corps de soupape 18 est appliqué sur son siège 6 et que l'orifice de la cloison 21 se trouve réduit à son minimum parce que le siège de soupape 22 est à sa position la plus haute.
Ces conditions sont établies du fait que le ressort 10 re- pousse la cuvette 11 et la tige 13 vers le haut jusqulà la limite de son mouvement sans empêchement. Etant donné que le .tuyau 38 est relié au réservoir 39, l'espace compris entre le tube 4 et la boîte cylindrique 1 est partiellement rem- pli de fluide. Du fluide coule aussi par les petites trous
7 dans l'espace se trouvant immédiatement au-dessus du corps de soupape 18, de sorte que cet espace est sensiblement pleia de ce fluide, de l'air pouvant s'échapper par le trou 7'. Sous des conditions normales, les espaces se trou- vant sous le corps de soupape 18, qui comprennent les cham- bres 19 et 20, sont remplis. Le tuyau 42 est aussi sensi- blement rempli du fluide par suite des précédents fonction- nementsde la soupape.
En supposant que l'on embraye le mécanisme de trans- mission de l'automobile et qu'on ouvre le papilon ou qu'on appuie sur l'accélérateur, une pression considérable est produite dans le tuyau d'échappement du,moteur, Pendant le changement dans la position du papillon ou pendant qu'on appuie sur l'accélérateur, le mouvement de celui-ci repousse également la tringle 35 vers la gauche. Ce mouvement fait 'baisser le bras 30 du levier coudé et:abaisse par consé- quent la tige, 13 'contre la pression du ressort 10. En bais-
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sant, cette tige 13 fait descendre le corps de soupape 18 et également le corps de soupape 22.
Par suite de ces mouvements, le piston 12 est abaissé et étant donné que le fluide anti-cognant a rempli l'espace se trouvant sous ce piston, l'abaissement du piston 12 et du corps de soupape 18 refoule le fluide de l'espace ménage sous ce piston dans la chambre 19. Ce fluide est également refoulé par l'orifice ménagé dans la cloison 21 et derrière le corps de soupape 22. Etant donné que le fluide se trouvant dans la chambre 20 est libre de sortir par le tuyau 42 et d'aller au conduit de distribution de combustible ou au carburateur, le fluide anti-cognant est immédiatement refoulé dans le courant de combustible qui est amené au moteur. Ceci se produit suivant des degrés variables, conformément à l'ouverture du papillon ou à la mesure dont on appuie sur l'accélérateur.
Il est évident que lorsque le moteur tourne à la vitesse maximum ou lorsque la force maximum lui est demandée, la pression produite dans le tuyau d'échappement est relativement forte et qu'en conséquence la pression exercée sur la surface du fluide renfermé dans le réservoir 39 est d'une force cor- respondante. Cette pression continue à refouler le fluide anti-cognant par le tuyau 38 dans les chambres 19 et 20 et ,dans le tuyau 42, tant qu'une plus grande force est demandée au moteur, par suite d'un accroissement de vitesse ou d'un plus grand besoin de force.
On voit que l'invention crée un procédé et une soupape qui non seulement distribue une grande quantité de fluide anti-cognant ou analogue au système distributeur de combus- tible principalement lorsqu'une grande force est demandée au
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moteur, mais également un dispositif par lequel le mouve- ment du levier commandant le papillon ou de l'accélérateur refoule positivement et initialement une certaine quantité de fluide anti-cogant dans le conduit menant au système distributeur de combustible,
L'invention crée de même un dispositif qui permet le réglage facile des pièces et qui rend la soupape applicable aux moteurs de grande puissance ou de puissance faible.
A cet effet, i'écoulenient au delà du corps de soupape 22 est déterminé par la position de ce corps de soupape par rap- port au corps de soupape 18. Lorsqu'on fait tourner la tige
26 dans le sens inverse à celui des aiguilles d'une montre suffisamment pour faire descendre le corps de soupape 22 en l'écartantlégèrementdu corps de soupape 18, l'espace ménagé autour du corps de soupape 22 a alors une section normalementquelque peu plus grande, Au contraire, lorsqu'on fait tourner la tige 26 dans le sens inverse pour faire monter le corps de soupape 22, la section de l'espace ménagé autour du corps de soupape 22 est diminuée.
On conçoit que pour les faibles vitesses et les deman- des de force relativement faibles, les pièces peuvent être réglées de manière que les soupapes ne soient pas ouvertes jusqu'àce qu'on désire distribuer du fluide anti-cognant ou autre au moteur, Ceci peut se faire en amenant l'excen- trique 33 et le bras de levier 30 dans une position plus haute, comme représenté eu pointillé, de façon que le bras 30 ne vienne pas en contact avec le chapeau 17 jusuqu'â ce oue le papillon ait été ouvert dans une mesure suffisante pour faire tourner= le moteur à une plus grande vitesse qu'il n'est nromalement nécessaire.
En d'autres termes, il
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n'est pas besoin de faire entrer le fluide anti--cognant ou autre dans le courant de combustible d'alimentation tant qu'il n'est pas besoin d'une force ou--vitesse plus grande que la force ou vitesse normale ou relativement faible.
S'il est nécessaire de distribuer une plus grande quan- tité de fluide.au moteur dans tous les cas, y compris la distribution de fluide aux faibles vitesses, le conducteur tire le bouton 37, ce qui fait baisser la position de l'ex- centrique 33, de sorte que le bras 30 vient en contact avec le chapeau 17 et abaisse celui-ci pratiquement en même temps qu'i. est appuyé sur l'accélérateur ou simultanément à une ouverture du papillon.
On peut ainsi régler le dispositif de façon que du fluide supplémentaire soit distribué à tout abaissement dé- siré de l'accélérateur ou à toute ouverture désirée du pa- pillon.
Le procédé de l'invention pour additionner des fluides supplémentaires au courant principal d'un fluide ou d'un .combustible produisant de la froce dans un moteur à combustion interne n'est pas limité aux fluides qui sont entièrement miscibles avec d'autres fluides, tels qu'essence. Lorsque la quantité supplémentaire ou fractionnelle de fluide est additionnée au courant principal d'un fluide ou combustible, elle peut être additionnée dans le courant principal en un point où le mélange est le plus actif et, bien que les fluides ne soient pas mélangés sous forme de vraie solution, ils août mécaniquement mélangés du fait qu'ils sont divisés en si petites particules que l'effet ou résultat final est sensiblement le même que lorsqu'on obtient une véritable solution d'un fluide dans un autre.