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" PERFECTIONNEMENTS AUX MOTEURS A COMBUSTION INTERNE
ET PROCEDE DE TRAVAIL DE CES MOTEURS "
Cette invention concerne les moteurs à combustion interne et un procédé de travail desdits moteurs, grâce auquel on obtient un fonctionnement plus régulier et plus économique du moteur.
Comme les huiles lourdes d'hydrocarbures contiennent plus de calories, et par conséquent plus d'énergie potentielle, que les huiles d'hydrocarbures relativement légères, un procédé de travail des moteurs à combustion interne qui permet d'utiliser ces huiles relativement lourdes d'hydrocarbures a naturellement comme résultat un fonctionnement plus économique et le développement d'une force motrice plus grande par le moteur.
Comme résultat d'essais de fonctionnement réalisés dans la pratique pendant une période de temps assez longue, on a constaté que lorsqu'elles sont utilisées dans des conditions convenables dans les moteurs d'automobiles et autres moteurs à combustion interne, les huiles lourdes en question donnent des résultats plus satisfaisants que les essences légères qui
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sont couramment utilisées à l'heure actuelle , en ce sens que le moteur fonctionne d'une façon plus régulière et à une température plus basse, est plus souple et développe plus de puissance , de telle sorte que la distance parcourue avec un litre d'huile est plus grande.
On a aussi constaté que le dépôt de carbone que produit le carburant lorsque le moteur travaille suivant le présent procédé est d'un type différent de celui qui se produit habituellement dans les cylindres des moteurs à combustion interne, le dépôt résultant du présent procédé de travail étant mou et facile à enlever par un simple essuyage des parties du moteur qui en sont revêtues. La présence de ce carbone dans le moteur présente d'ailleurs des avantages importants en raison de ses propriétés de graissage.
La présente invention a pour objet un procédé perfectionné pour introduire Ion gaz du collecteur d'échap- pement dans les cylindres du moteur. Dans ce qui suit, ces gaz seront appelés ci-après "produits de combustion" mais il ne faut pas inférer de cette désignation qu'ils sont nécessairement inertes.
L'introduction des produits de combustion dans les cylindres du moteur suivant l'invention est réalisée soit depuis le carter seulement, soit conjointement avec leur introduction par l'intermédiaire du collecteur d'admission.
Les produits de combustion sont de préférence mélangés avec l'huile contenue dans le carter, de sorte qu'ils entraînent des particules d'huile qu'ils introduisent dans les cylindres du moteur. Ce mélange des produits de combustion avec des huiles de graissage ou d'autres huiles d'hydrocarbures a pour effet de faire aubir à l'huile une modification qui provoque un fonctionnement plus régulier du
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moteur, en raison du meilleur graissage résultant de la production d'une huile possédant des propriétés qui empêchent la perte de viscosité ,ou de soumettre l'huile du carter à un traitement qui lui confère des propriétés telles que sa valeur lubrifiante ne varie pas .
Lorsque les produits de combustion sont ainsi mélangés avec l'huile de graissage , celle-ci ne devient pas aussi noire que l'huile de carter ordinaire , pas plus qu'elle ne devient fluide et non visqueuse . Au contraire, elle conserve toute sa valeur lubrifiante et assure l'étanchéité des segments de piston aussi bien sinon mieux que l'huile de graissage fraîche ,quel que soit le temps pendant lequel l'huile est susceptible d'avoir été utilisée dans le moteur. En diminuant ainsi les fuites d'un côté à l'autre des segments de piston ,on obtient une meilleure compression et une meilleure aspiration dans les cylindres du moteur, et la force motrice développée par le moteur est augmentée dans une mesure correspondante.
Etant donné que le mélange des produits de combustion avec l'huile de graissage que contient le carter a pour effet que l'huile conserve ses propriétés de viscosité et de graissage ,il devient inutile de changer l'huile aussi fréquemment que cela est actuellement nécessaire, et il suffit usuellement d'ajouter de temps à autre une quantité d'huile égale à celle utilisée ,qui est d'ailleurs beaucoup plus faible qu'à l'heure actuelle en raison du fait que l'huile conserve sa viscosité.
Dans des essais réels, on a constaté , après une marche de plusieurs milliers de kilomètres , que le point de combustion et la viscosité de l'huile sont égaux , sinon supérieurs, à ceux de l'huile primitive et que la quantité utilisée n'est que 10 %
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environ de celle qu'utiliserait le même moteur si les produits de combustion n'étaient pas mélangés avec l'huile suivant le présent procédé.
Les produits de combustion peuvent être mélangés avec l'huile de graissage soit avant, soit après sa pénétration dans le carter , et , dans ce dernier cas ,ils peuvent être introduits soit au-dessus , soit au-dessous du niveau d'huile.
Les produits de combustion peuvent être retirés directementdu collecteur d'échappement pour être mélangés avec l'huile de graissage , mais il est préférable de les refroidir et d'en séparer les particules solides entraînées et la vapeur d'eau.
Les produits de combustion peuvent être injectés dans l'huile de graissage par la pression régnant dans le collecteur d'échappement ; ou bien on peut prévoir un autre dispositif tel qu'une pompe ou un injecteur à aspiration pour refouler ou aspirer les produits de combustion du collecteur d'aspiration et provoquer leur mélange avec l'huile.
Lorsde la course d'aspiration du moteur, les produits de combustion que contient le carter passent d'un côté à l'autre des segments de piston et pénètrent dans les cylindres du moteur où ils se mélangent avec l'air et le carburant pulvérisé que contiennent ces cylindres pour constituer un mélange explosif assurant les avantages susmentionnés réalisés dans le fonctionnement du moteur. En outre, l'huile de graissage absorbe une partie des produits de combustion et, lors de la course d'aspiration du moteur, les produits de combustion absorbés par la pellicule d'huile recouvrant les parois du cylindre sont mis en liberté et se mélangent avec le mélange combustible que
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contient le cylindre.
Les gaz peuvent aussi être introduits dans les cylindres du moteur par l'intermédiaire de clapets montés 4ans les têtes de piston, cette disposition de pistons à clapets étant bien connue en soi.
On décrira ci-après l'invention en se référant aux dessins annexés, mais il est bien entendu que cette description et les modes de réalisation représentés ne sont donnés qu'à titre d'exemples et ne limitent l'invention en aucune façon.
Dans ces dessins :
Fig. 1 représente schématiquement par une vue en élévation avec arrachement et coupe partiels une partie d'un moteur à combustion interne établi suivant l'invention.
Fig. 2 est une vue fragmentaire analogue représentant un mode de réalisation dans lequel l'introduction des produits de combustion dans l'huile est réalisée à l'aide d'un dispositif d'aspiration .
Fig. 3 représente un autre mode de réalisation dans lequel une pompe refoule les produits de combustion dans l'huile de graissage.
Fig. 4 est une vue analogue à fige 1 et représente un autre mode de travail du moteur à combustion interne.
Fig. 5 est une coupe transversale d'un moteur à combustion interne suivant l'invention.
Dans ces dessins , 1 désigne généralement un moteur à combustion interne comportant le carter usuel , qui est muni d'une pompe à l'aide de laquelle une partie de l'huile est refoulée par un tuyau à l'intérieur d'un filtre à huile d'où elle revient dans le carter par des tuyaux 4 et 6a. L'huile du carter est aussi envoyée par la pompe aux divers points où un graissage est nécessaire, mais
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cette partie de l'appareil de graissage ne fait pas partie de l'invention et n'a pas été représentée dans les dessins.
Le moteur est muni du collecteur d'échappement usuel 7, dont toute partie désirée des produits de combustion peut être retirée par un tuyau 8. Ces produits peuvent passer directement dans le carter par des tuyaux 9 , 10 , 10a,10 et le tuyau µ ou peuvent d'abord traverser un échangeur de chaleur 11 dans lequel ils sont refroidis , puis un séparateur 12 dans lequel l'eau condensée et les particules solides entraînées sont séparées . Lorsque les gaz sont ainsi refroidis et nettoyés avant leur introduction dans le carter , un tuyau 13 les transfère du séparateur 12 au tuyau qui les amène dans le carter. Des robinets convenables 14 15 , Il , 17 , 12 , 19 et ?10 sont prévus sur les tuyaux 8, 9, 10, 10a, 10b,et 13 pour assurer la circulation désirée des produits de combustion.
Les produits de combustion du collecteur d'échappement 7 peuvent être mélangés avec l'huile soit dans le carter, soit avant sa pénétration dans le carter. Si l'on désire qu'ils soient mélangés avec l'huile dans le carter, on peut le faire en les introduisant dans ce carter soit au-dessus, soit au-dessous du niveau d'huile, qui est indiqué par la ligne pointillé L . Pour mélanger les produits de combustion avec l'huile avant son entrée dans le carter, on ferme les robinets 17,18 et 19 et ouvre le robinet 16, de sorte que les produits de combustion passent du tuyau 9 dans le courant d'huile arrivant du filtre à huile 5 et se rendant par le tuyau 6 au carter.
Par contre, pour mélanger les produits de combustion avec l'huile dans le carter, on ferme le robinet 16 et l'on ouvre le robinet 17
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et l'un ou l'autre des robinets 18,19, suivant que les produits de combustion doivent pénétrer dans le carter audessus ou au-dessous du niveau d'huile . Si les robinets 18 et 19 sont tous deux ouverts , une partie des produits de combustion pénètrera dans le carter au-dessous du niveau d'huile et il en pénétrera une autre partie au-dessus de ce niveau.
Bien qu'il soit préférable de refroidir au moins partiellement les produits de combustion avant leur mélange avec l'huile de graissage et d'en séparer l'eau et (ou) les vapeurs acides et les particules entraînées ,ceci n'est pas absolument essentiel ,étant donné qu'on peut obtenir une grande amélioration sans refroidir et nettoyer préalablement les gaz. Lorsqu'il s'agit de refroidir et nettoyer les gaz avant de les mélanger avec l'huile, on ferme le robinet 15 et l'on ouvre les robinets 14 et 20, de sorte que les gaz du collecteur d'échappement 7 passent par le tuyau l'échangeur de ohaleur 11,le séparateur la , le tuyau 11 et la partie inférieure du tuyau 1 pour se mélanger avec l'huile se rendant du filtre à huile au carter.
Si ce refroidissement et ce nettoyage des gaz . ne sont pas désirés, il suffit de fermer les robinets 14 et 20 et d'ouvrir le robinet 11 de façon que les produits de oombus- tion passent directement par le tuyau le tuyau ± et le robinet 15 pour se mélanger avec l'huile.
Dans certains cas, il se peut qu'il ne soit pas désirable de s'en reposer entièrement sur la pression du collecteur d'échappement pour refouler une partie des produits de combustion dans l'huile de graissage. Dans la fig. 2, on a représenté un dispositifd'aspiration servant à mélanger les produits de combustion avec l'huile et dans la fig. 3
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on a représenté une pompe servant à refouler une partie des produits de combustion dans l'huile.
On voit dans la fig. 2 que le tuyau qui conduit l'huile de graissage du filtre à huile au carter est muni d'une tuyère d'injection 21 constituée latéralement dans la paroi de ce tuyau et par laquelle les produits de combustion provenant du tuyau 9b pénètrent dans le courant d'huile pour se mélanger avec ce courant avant dtêtre injeotés dans le carter du moteur. Le débit de l'huile qui passe dans la tuyère 21 est suffisant pour aspirer une quantité suffisante des produits de combustion et l'introduire dans le courant d'huile et pour provoquer simultanément le mélange de l'huile avec ces produits.
Dans la fig. 3 , le tuyau 9 est muni d'une pompe 22 placée entre le point auquel le tuyau 13 communique avec le tuyau 9 et le point auquel le tuyau 10 part du tuyau $ pour se rendre au carter. Cette pompe a pour effet de refouler et d'injecter les produits de combustion dans l'huile ,que le mélange de ces produits avec l'huile ait lieu avant son entrée dans le carter ou après son entrée dans le carter.
Dans la fig. 4 on a représenté une disposition permettant d'introduire les produits de combustion dans les cylindres du moteur de fig. 1 à la fois depuis le carter et depuis le collecteur d'admission. Dans cette figure, les pièces sont analogues à celles de fig. 1 et ont été désignées par les mêmes nombres, mais, dans ce cas, le moteur est muni d'un tuyau 23 qui va du tuyau g au collecteur d'admission, de telle sorte que les produits de combustion peuvent être introduits dans les cylindres du moteur par l'intermédiaire du collecteur d'admission, où ils se mélangent avec
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le mélange explosif d'air et de carburant liquide, aussi bien que par l'intermédiaire du carter .
En raison de l'amélioration apportée au fonctionnement du moteur lorsque celui-oi travaille suivant le présent procédé , il n'est pas nécessaire que l'huile soit conduite à travers le filtre à huile 5 et, si on le désire, ce filtre peut être entièrement supprimé ou isolé.
Dans la fig. , on a représenté un tuyau 25 établissant entre les tuyaux 1 et 4 une communication directe permettant d'isoler le filtre, si on le désire. Le tuyau 25 est muni d'un robinet 26 et les tuyaux 4c et 6 qui débou- chent dans le filtre à huile sont munis de robinets analogues 27 et 28,de telle sorte que, par une manoeuvre convenable de ces divers robinets, on peut ou non'employer le filtre, suivant qu'on le désire.
On a particulièrement attiré l'attention sur l'application d'huiles lourdes d'hydrocarbures pour le fonctionnement des moteurs à combustion interne, mais l'invention n'est pas limitée à l'application d'huiles lourdes, étant donné que des avantages importants sont aussi réalisés lorsque l'assence légère ordinaire est utilisée comme carburant. Toutefois, l'emploi d'huiles lourdes d'hydrocarbures présente l'avantage que le carburant possède un plus grand nombre de calories par unité de volume et que, étant donné que les huiles lourdes sont généralement meilleur marché que les carburants plus légers et plus raffinés, leur emploi rend aussi le fonctionnement du moteur plus économique.