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Installation à gazogène pour automobiles.
Avec des automobiles équipées d'un moteur à combus- tion interne fonctionnant au gaz et d'une installation à gazo- gène, la marche avec les systèmes connus de ce genre présente, entre autres, les inconvénients suivants:
Pendant les longues descentes, par exemple dans les vallées, quand il faut maintenir fermé le papillon des gaz du tuyau d'aspiration, l'incandescence produite dans le gazogène diminue ou disparatt même complètement, parce que le tirage naturel créé par Inspiration du moteur lui manque. Il s'ensuit que le gaz de gazogène dont on a besoin après la descente, est de qualité inférieure ou même fait défaut.
On constate aussi très souvent que le mélange de gaz
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et d'air envoyé au moteur varie notablement en service et provoque une marche irrégulière du moteur.
L'invention a pour but d'obvier à ces inconvénients par des moyens simples. Au cours d'essais effectués en vue de résoudre ce problème il a été-constaté que la cause de l'incon- vénient mentionné en dernier lieu doit être recherchée dans le déplacement continuel de la charge du gazogène et dans la va- riation résultante de la résistance au passage du gaz à tra-' vers le gazogène.
Suivant l'invention on remédie aux inconvénients précités, en aménageant à la place du ventilateur aspirant qui, dans les installations connues, est disposé à la sor- tie des gaz du gazogène et doit être remis en marche après chaque arrêt du moteur, un ventilateur aspirant qui fonction- ne continuellement, donc aussi pendant des interruptions de marche relativement courtes, et dont le fonctionnement est influencé par un régulateur sous la dépendance de la pression en aval du ventilateur.
Le dessin annexé représente un exemple d'exécution de l'invention.
Fig. 1 est un schéma de l'ensemble de l'installation.
Fig. 2 montre les connexions du régulateur.
Le gazogène a, fermé par un couvercle amovible a1, est rempli au-dessus de sa grille % d'une charge de bois, charbon de bois ou autre combustible analogue fournissant du gaz, qui après avoir été allumé, est maintenue à l'état in- candescent par un tirage constant entrant en a3 et sortant du gazogène en a4 Le gazogène débite ainsi le gaz de servi- ce qui est d'abord débarrassé de constituants indésirables (goudron, etc. ) dans l'épurateur b.
Après l'épurateur, suivant le trajet du gaz, est intercalé un récipient d'assez grandes dimensions d dans le- A
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quel est monté, près de l'entrée du gaz, un ventilateur c2 commandé par un moteur électrique c1. Au récipient d est rac- cordée une soupape tarée e. Comme l'indiquent les traits mix- tes,cette soupape g peut aussi 'être reliée par une conduite tubulaire g à l'espace situé en-dessous de la grille a2. et aider ainsi la combustion dans le gazogène a par adjonction de gaz chaud à l'air.
Le tuyau de sortie f du récipient d comporte, en amont de l'endroit où est raccordé le tuyau d'as- piration d'air h, un étranglement g,. Entre l'étranglement il et l'endroit oh se raccorde le tuyau d'aspiration d'air h est monté un papillon i, et le tuyau contient un papillon Les deux papillons sont commandés par une tringle commune m. Enfin, la conduite de gaz débouche dans le collecteur d'admission n du moteur à quatre cylindres o que le gaz quitte après la com- bustion par l'échappement p.
Le moteur c1 du ventilateur c2 est un moteur shunt dont les connexions sont représentées sur la Fig. 2. Dans la dérivation c3 produisant l'excitation du moteur c1 est monté un interrupteur c4 et sur celui-ci est branchée en parallèle une résistance c9. Par suite, quand l'interrupteur est ou- vert, la résistance entière est en série avec l'enroulement d'excitation, tandis que cette résistance est court-circuitée par l'interrupteur quand celui-ci est fermé. Un des contacts de l'interrupteur c4 est directement relié à une pièce fixée au diaphragme régulateur c5. Le diaphragme, serré dans la botte c6, est soumis d'un côté à la pression régnant en aval du ventilateur aspirant, qui est amenée par la conduite c8.
La flexion du diaphragme varie donc avec les variations de cette pression. Le ressort c7 rappelle le diaphragme quand la pression cesse.
Le dispositif décrit fonctionne de la manière sui- vante:
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Pendant la marche de l'automobile le moteur c1 du ventilateur est constamment en circuit, peu importe que le moteur de l'automobile soit arrêté ou que seulement le papil- lon soit fermé pendant une descente et empêche pendant un temps assez long l'aspiration du gaz à travers le moteur. On ne met hors circuit le moteur c1 que pendant un arrêt prolon- gé.
Le régulateur, dont le fonctionnement est expliqué plus en détail ci-après, assure que le ventilateur c2 change con.- tinuellement de vitesse de rotation en s'adaptant à la pres= sion régnant derrière lui à chaque moment, de manière que la pression conserve une valeur prédéterminée quelle que soit la façon dont varie la résistance au passage à travers le ga- zogène ou l'épurateur. Quand cette résistance diminue, la pression en aval du ventilateur tend à diminuer. Toutefois le régulateur provoque alors aussitôt une accélération de la ro- tation du moteur, de manière que le ventilateur produise une plus forte aspiration et compense la plus grande résistance du gazogène au passage du gaz.
Pour assurer une admixtion d'air il est nécessaire dans tous les cas de produire une dépression par rapport à la pression atmosphérique à l'emplacement du raccord d'aspi- ration d'air. Par contre, l'évacuation de gaz par la soupape tarée e requise pour empêcher une interruption de la circu- lation de gaz, exige qu'il y ait une pression supérieure à la pression atmosphérique, car autrement il ne passerait pas de gaz dans l'air libre. C'est pourquoi l'on intercale entre le ventilateur et le papillon l'étranglement g qui produit la chute de pression requise pour créer une dépression en vue de l'admixtion d'air.
L'accouplement, décrit ci-dessus, entre le papillon à air k et un papillon supplémentaire à gaz i est avantageux
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quand on cherche à avoir un mélange d'air et de gaz constant dans toutes les conditions de marche. Etant donné que la pres- sion en amont du papillon 1 est toujours maintenue constante, la position réciproque des papillons 1 et k détermine la pro- portion du mélange.
Avec les connexions décrites du moteur, les candi- tions sont telles que, par exemple si l'on suppose que l'in- terrupteur est fermé par suite d'une forte pression, l'en- roulement d'excitation est parcouru par un courant intense, la résistance 9.9 étant court-circuitée, de sorte que la vitesse de rotation du moteur diminue. Par suite de la vitesse de ro- tation réduite la pression tombe, elle aussi. Le diaphragme c5 est tiré vers la droite par le ressort c7. L'interrupteur c4 s'ouvre et la résistance c9 est alors entièrement connec- tée en série avec l'enroulement d'excitation c3. La diminution ainsi provoquée du courant d'excitation équivaut à une aug- mentation de la vitesse de rotation, et ainsi de suite.
Grâce au dispositif décrit on peut donc continuellement alimenter le moteur d'un mélange constant, indépendamment des variations des conditions influençant le niveau de pression, car la pres- sion du gaz à utiliser est toujours maintenue constante.
Les explications qui précèdent ont montré comment , on compense les variations de pression à l'aide du nouveau dispositif.
Celui-ci convient toutefois également bien pour em- pécher que, notamment pendant les longues descentes, la cir- culation de gaz ne soit interrompue et provoque ainsi l'ex- tinction du foyer. A cet effet il est prévu la dérivation de gaz 2 qui s'ouvre et reste ouverte quand la pression en aval du ventilateur dépasse une certaine valeur. On profite alors du fait que le moteur du ventilateur est un moteur shunt sous tension constante, tournant à une vitesse minimum imposée par
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l'enroulement d'excitation. En effet, le ventilateur ne peut pas tourner à une vitesse inférieure à cette vitesse minium.
Par suite, le réglage opéré par le diaphragme ne reste efficace que jusqu'à cette limite inférieure de la vitesse de rotation, de sorte que lorsque le papillon des gaz se ferme il se produit une pression qui ouvre la soupape obturant la dérivation de gaz.
Par conséquent, quand on ferme le papillon des gaz, le ventilateur tourne à la vitesse de rotation minimum et produit ainsi une pression supérieure à la pression ordinaire, de sorte que la soupape tarée a réglée pour une pression légèrement supérieure à la pression ordinaire, s'ouvre et permet au gaz de s'échapper. En choisissant convenablement la vitesse de rotation du moteur du ventilateur, on établit la quantité de gaz minimum juste suffisante pour maintenir le foyer en action et pour assurer une production de gaz suffisante innédiatement après qu'on a réaccéléré.
La pression de gaz en aval du ventilateur n'est donc maintenue constante que dans les limites de réglage fournies par le moteur électrique. Les limites de réglage sont donc: Vitesse de rotation minimum, pour l'interrupteur femé en permanence.
Vitesse de rotation maximum, pour l'interrupteur ouvert, en permanence.
La limitation de la zone de réglage procure en même temps une certaine protection contre un emballement du moteur de l'automobile en pleine charge. La vitesse de rotation maximum du ventilateur détermine la quantité maximum de gaz débité et est choisie de manière que le débit suffise juste pour assurer la vitesse de rotation maximum du moteur d'automobile.
Si la vitesse de rotation maximum du moteur est dépassée, la composition du mélange devient immédiatement beaucoup moins riche et la puissance du moteur diminue.
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Gasifier installation for automobiles.
With automobiles equipped with an internal combustion engine running on gas and with a gasoline installation, operation with known systems of this type has, among others, the following drawbacks:
During long descents, for example in the valleys, when it is necessary to keep the throttle valve of the suction pipe closed, the incandescence produced in the gasifier decreases or even disappears completely, because the natural draft created by the inspiration of the engine. lack. It follows that the gasifier gas which is needed after the descent is of inferior quality or even is lacking.
It is also very often observed that the mixture of gases
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and air supplied to the engine varies significantly in service and causes the engine to run erratically.
The object of the invention is to obviate these drawbacks by simple means. In the course of tests carried out with a view to solving this problem, it has been found that the cause of the last mentioned inconvenience must be sought in the continual displacement of the charge of the gasifier and in the resulting variation of resistance to the passage of gas through the gasifier.
According to the invention, the aforementioned drawbacks are remedied by fitting in place of the suction fan which, in known installations, is placed at the gas outlet of the gasifier and must be restarted after each stopping of the engine, a fan. suction fan which operates continuously, therefore also during relatively short interruptions of operation, and whose operation is influenced by a regulator depending on the pressure downstream of the fan.
The appended drawing represents an exemplary embodiment of the invention.
Fig. 1 is a diagram of the entire installation.
Fig. 2 shows the connections of the regulator.
The gasifier a, closed by a removable cover a1, is filled above its grid% with a load of wood, charcoal or other similar fuel supplying gas, which after being ignited, is maintained in the state incandescent by a constant draft entering at a3 and leaving the gasifier at a4. The gasifier thus delivers the service gas which is first free of undesirable constituents (tar, etc.) in the scrubber b.
After the purifier, following the path of the gas, is interposed a container of fairly large dimensions d in the- A
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which is mounted near the gas inlet, a fan c2 controlled by an electric motor c1. A calibrated valve e is connected to the receptacle d. As indicated by the chain lines, this valve g can also be connected by a tubular line g to the space below the grid a2. and thereby assist combustion in the gasifier by adding hot gas to the air.
The outlet pipe f of the container d comprises, upstream of the place where the air suction pipe h is connected, a constriction g i. Between the throttle il and the place where the air suction pipe h is connected h is mounted a butterfly i, and the pipe contains a butterfly The two butterflies are controlled by a common rod m. Finally, the gas line opens into the intake manifold n of the four-cylinder engine o which the gas leaves after combustion via the exhaust p.
The motor c1 of the fan c2 is a shunt motor, the connections of which are shown in Fig. 2. In the branch c3 producing the excitation of the motor c1, a switch c4 is mounted and on this one is connected in parallel a resistor c9. Therefore, when the switch is open, the entire resistor is in series with the excitation winding, while this resistor is short-circuited by the switch when the latter is closed. One of the contacts of switch c4 is directly connected to a part fixed to the regulating diaphragm c5. The diaphragm, clamped in the boot c6, is subjected on one side to the pressure prevailing downstream of the suction fan, which is supplied by the line c8.
The flexion of the diaphragm therefore varies with variations in this pressure. The spring c7 recalls the diaphragm when the pressure ceases.
The device described operates as follows:
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While the car is in motion, the fan motor c1 is constantly on, it does not matter whether the car motor is stopped or whether only the throttle is closed during a descent and prevents suction for a long time. of gas through the engine. Motor c1 is only switched off during a prolonged stop.
The regulator, the operation of which is explained in more detail below, ensures that the fan c2 continuously changes its speed of rotation, adapting to the pressure prevailing behind it at each moment, so that the pressure retains a predetermined value regardless of how the resistance to passage through the gasifier or scrubber varies. When this resistance decreases, the pressure downstream of the fan tends to decrease. However, the regulator then immediately causes an acceleration of the rotation of the motor, so that the fan produces a stronger suction and compensates for the greater resistance of the gasifier to the passage of the gas.
In order to ensure an admixture of air, it is necessary in all cases to produce a depression in relation to the atmospheric pressure at the location of the air intake connection. On the other hand, the evacuation of gas through the calibrated valve e required to prevent an interruption of the gas flow, requires that there be a pressure greater than atmospheric pressure, because otherwise no gas would pass through the gas. 'outdoors. This is why the throttle g which produces the pressure drop required to create a vacuum for the air admixture is interposed between the fan and the butterfly.
The coupling, described above, between the air butterfly valve k and an additional gas butterfly valve i is advantageous
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when we want to have a constant mixture of air and gas in all operating conditions. Since the pressure upstream of the throttle 1 is always kept constant, the reciprocal position of throttles 1 and k determines the proportion of the mixture.
With the described motor connections, the candidates are such that, for example, if it is assumed that the switch is closed due to high pressure, the excitation winding is traversed by a intense current, resistor 9.9 being short-circuited, so that the rotational speed of the motor decreases. As a result of the reduced rotational speed, the pressure also drops. The diaphragm c5 is pulled to the right by the spring c7. Switch c4 opens and resistor c9 is then fully connected in series with excitation winding c3. The resulting decrease in excitation current is equivalent to an increase in rotational speed, and so on.
Thanks to the device described, it is therefore possible to continuously supply the engine with a constant mixture, independently of variations in the conditions influencing the pressure level, since the pressure of the gas to be used is always kept constant.
The preceding explanations have shown how the pressure variations are compensated for using the new device.
However, this is also suitable for preventing the gas flow from being interrupted, especially during long descents, thus causing the fire to go out. For this purpose, the gas bypass 2 is provided which opens and remains open when the pressure downstream of the fan exceeds a certain value. We then take advantage of the fact that the fan motor is a shunt motor under constant voltage, rotating at a minimum speed imposed by
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the excitation winding. Indeed, the fan cannot turn at a speed lower than this minimum speed.
Consequently, the adjustment effected by the diaphragm remains effective only up to this lower limit of the speed of rotation, so that when the throttle valve closes, a pressure is produced which opens the valve closing the gas bypass.
Therefore, when the throttle valve is closed, the fan rotates at the minimum rotational speed and thus produces a pressure higher than the ordinary pressure, so that the calibrated valve has set for a pressure slightly higher than the ordinary pressure, s 'opens and allows gas to escape. By suitably choosing the speed of rotation of the fan motor, one establishes the minimum quantity of gas just sufficient to keep the fireplace in action and to ensure sufficient gas production immediately after re-accelerating.
The gas pressure downstream of the fan is therefore kept constant only within the adjustment limits provided by the electric motor. The adjustment limits are therefore: Minimum rotation speed, for the switch permanently closed.
Maximum rotation speed, for the switch open, permanently.
At the same time, the limitation of the adjustment range provides some protection against runaway of the automobile engine under full load. The maximum rotational speed of the fan determines the maximum amount of gas delivered and is chosen so that the flow is sufficient just to ensure the maximum rotational speed of the automobile engine.
If the maximum engine speed is exceeded, the composition of the mixture immediately becomes much less rich and the engine power decreases.