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Séparateur d'air pour installations d'alimentation de combus- tible de moteurs.
Avec les moteurs à combustion interne dont la position varie, comme les moteurs d'avions, il peut facile- ment arriver que de grosses bulles d'air entrent dans l'ins- tallation d'alimentation de combustible et provoquent une admission irrégulière de combustible, notamment quand le combustible est envoyé au moteur à combustion interne par une pompe d'injection, de sorte que le moteur a des pertes de puissance et des ratés. Aussi est-il indispensable de monter un séparateur d'air dans la conduite d'admission de combusti-
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ble.
Suivant l'invention, pour que ce séparateur d'air remplisse dans toutes les positions de fonctionnement les conditions exigées de lui, on y dispose, dans une cuve fermée, une pièce distributrice suspendue oscillante qui tend constam- ment à s'établir au moins sensiblement dans la même position par rapport à l'espace extérieur libre sous l'action de la pesanteur ou de la poussée verticale exercée sur un flotteur et qui commande une sortie, prévue à la cuve, pour le combus- tible débarrassé de l'air occlus, ainsi qu'une sortie, éga- lement prévue à la cuve, pour l'air séparé et l'excédent de com- bustible éventuel, la sortie pour le combustible débarrassé d'air étant reliée à l'intérieur de la cuve par un conduit de la pièce oscillante ouvrant dans la partie de la cuve qui se trouve en bas au moment considéré,
et la sortie pour l'air étant reliée à l'intérieur de la cuve par un autre conduit de la pièce oscillante ouvrant dans la partie de la cuve qui se trouve en haut au moment considéré.
Le dessin annexé représente trois exemples d'exécu- tion de l'invention. Dans le dessin:
Fig. 1 est un schéma d'une installation d'alimen- tation de combustible à séparateur d'air pour un moteur à combustion interne à position variable,
Fig. 2 est une coupe longitudinale de la première forme d'exécution,
Fig. 3 est une coupe suivant la ligne II-II de la Fig. 2,
Fig. 4 est une coupe longitudinale de la deuxième forme d'exécution,
Fig. 5 est une coupe suivant la ligne III-III de la Fig. 4,
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Fig. 6 montre schématiquement la troisième forme d'exécution, et
Fig. 7 est une vue en plan correspondante.
Le chiffre de référence 1 désigne une pompe d'injec- tion qui envoie du combustible par les conduites de refoule- ment 2 au moteur à combustion interne non représenté. un réservoir 3 contenant du combustible est raccordée une pompe d'alimentation 4 qui prend du combustible au réservoir dans toute position voulue à l'aide d'un tuyau oscillant 2a et qui l'envoie par la conduite d'alimentation 5 au séparateur d'air 6. Le séparateur d'air est relié à une extrémité de la chambre d'aspiration de la pompe d'injection 1 par un tuyau 7 par le- quel le combustible désaéré est débité à cette pompe.
L'au- tre extrémité de la chambre d'aspiration de la pompe d'in- jection est reliée au réservoir 3 par une conduite 8 par où l'excédent de combustible envoyé par la pompe d'alimentation à la pompe d'injection retourne au réservoir en traversant une soupape de trop-plein 9 dont la tension est réglée au préalable pour la pression voulue de la chambre d'aspiration.
La partie supérieure de la cuve du séparateur d'air 6, éven- tuellement remplie d'air séparé du combustible, est reliée à la conduite de trop-plein 8 de la pompe d'injection par un tuyau 10 par où l'air séparé ou le combustible en excès peut retourner au réservoir par la soupape 9.
Comme le montrent les Figs. 2 et 3, la cuve cylin- drique 11 du séparateur d'air 6 comporte un fond 12 et un couvercle vissé 13 qui ferme la cuve de manière étanche par rapport à l'extérieur. Au centre du couvercle de la cuve et du fond sont prévus des bossages alésés. Les alésages sont taraudés à leurs extrémités extérieures. Sur le couvercle 13
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est fixé un raccord 14 pour le tuyau 10 et sur le fond 12 de la cuve est fixé un raccord 15 pour la conduite 7. En outre, dans le bossage 16 du couvercle 13 est encore prévu un alésage 17 qui est orienté obliquement par rapport à l'axe longitudinal de la cuve 11 et qui est taraudé pour recevoir le raccord 18 de la conduite 5.
Dans les alésages longitudinaux des bossages du couvercle et du fond sont logés des tourillons 19a et 19b d'une pièce oscillante 20. Les épau- lements du moyeu de la pièce oscillante portent contre les faces intérieures des bossages du couvercle et du fond. Dans les faces adjacentes du bossage du couvercle et du moyeu de la pièce oscillante sont creusées respectivement des cavités annulaires 21 et 22 coïncidant l'une avec l'autre. Dans la cavité 21 du bossage du couvercle ouvre l'alésage 17 pour le raccord 18 de la conduite de refoulement 5 de la pompe d'ali- mentation. Dans la cavité 22 du moyeu de la pièce oscillante ouvrent deux tuyaux tubes 23, fixés à la pièce oscillante, qui vont jusqu'aux abords de la surface intérieure de la cuve cy- lindrique 11.
Dans le tourillon 19a situé du côté du couvercle est foré un alésage longitudinal 24 qui est prolongé jusqu'au milieu de la pièce oscillante et y débouche dans un alésage radial taraudé 25, dans lequel est vissé un tube 26 aussi orienté radialement et allant jusqu'aux abords de la paroi intérieure de la cuve. A l'extrémité libre de ce tube, un tube transversal 27 est fixé en un point situé à mi-distance de ses extrémités légèrement infléchies vers le bas, de telle manière qu'une extrémité aille jusqu'aux abords du couvercle et l'autre extrémité jusqu'aux abords du fond de la cuve.
L'une des ouvertures d'extrémité 28 du tube transversal est
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notablement étranglée. Dans le tube transversal 26 est logée, entre les deux étranglements 28, une bille 29 qui peut se mouvoir librement par gravité et fermer l'ouverture située au niveau le plus bas.
Le moyeu de la pièce oscillante porte à sa partie opposée au tube 26 un contrepoids 30 analogue à un pendule qui décale dans cette direction par rapport à l'axe de rota- tion, le centre de gravité de la pièce oscillante. Le touril- lon 19b enfilé dans le fond de la cuve est percé d'un alésage longitudinal 32 qui est prolongé par un alésage 33 percé dans le pendule 30 et ouvrant au niveau le plus bas du pendule.
Quand la pompe d'alimentation 4 refoule du combus- tible par le tuyau 5, le raccord 18 et l'alésage 17, et par les cavités 21, 22 et les tubes 23, dans l'enceinte du sépara- teur d'air, ce courant de combustible frappe la paroi inté- rieure du boîtier, si bien que les bulles d'air éventuellement contenues dans le combustible se séparent facilement. Le com- bustible débarrassé d'air s'accumule dans la partie inférieure de la cuve, tandis que l'air s'accumule dans la partie supé- rieure. Pour la position normale d'un moteur à combustion in- terne, par exemple d'un moteur d'avion, l'axe longitudinal de la pièce oscillante est orienté perpendiculairement à la direction du vol dans un plan horizontal.
Lorsque l'avion exécute des mouvements montants ou descendants pour lesquels la cuve du séparateur d'air oscille autour de son axe restant horizontal, le pendule tend constamment à maintenir la pièce oscillante dans la même position par rapport à l'espace extérieur libre et par rapport au niveau de combustible qui s'établit dans un plan horizontal. Etant donné que le combus- tible tend toujours à remplir la partie inférieure du boîtier,
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l'ouverture de sortie de l'alésage 33 du pendule reste toujours immergée dans du combustible exempt d'air et ce combustible peut s'en aller par le tuyau 7 à la pompe d'injection.
Si la partie supérieure du boîtier contient de l'air, celui-ci pas- se par les ouvertures 28, qui pour cette position de la pièce oscillante ne sont ni l'une ni l'autre obturées par la bille 29, aux alésages 24 et 25 de la pièce oscillante, puis par le tuyau 10 et la soupape 9 au réservoir. Aussitôt que le moteur s'incline latéralement (par exemple dans un virage ou quand l'avion a un mouvement de roulis), l'axe de rota- tion de la pièce oscillante se place obliquement ou même per- pendiculairement par rapport au niveau de combustible dans la cuve. Dans ces cas, la bille 29 obture l'ouverture 28 orientée vers le bas du tube 27, de sorte que de l'air peut passer de l'ouverture supérieure 28 dans la pièce oscillante et par- delà celle-ci au réservoir.
Pour empêcher qu'il passe trop de combustible par la conduite 10 au réservoir 3, il est avantageux de prévoir un étranglement dans le trajet allant à ce réservoir. Dans l'exemple d'exécution représenté sur les Figs. 2 et 3, cet étranglement est assuré par les ouvertures 28 percées aux extrémités du tube 27. L'étranglement peut aussi être assuré par des passages étranglés ou par des soupapes, en d'autres endroits de ce trajet.
Dans l'exemple d'exécution représenté sur les Figs. 4 et 5, le raccord du tuyau 7 pour le combustible désaéré est vissé dans le bossage du fond, tandis que la conduite d'arrivée de combustible 5 et la conduite 10 pour l'évacuation d'air ou de combustible en excès sont raccordés au couvercle 13 de la cuve. La pièce oscillante 20 montée
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sur des tourillons 19a et 19b a une forme entièrement cylindri- que. A sa périphérie est fixé un flotteur 34 qui entoure le moyeu de la pièce oscillante sur une demi-circonférence. Tant le tube 26, qui communique avec les alésages 24 et 25 pour l'évacuation d'air et de combustible en excès, que les tubes
23 qui relient par la cavité annulaire 22 la partie supérieure de la cuve à ,la conduite d'arrivée de combustible 5, traversent le flotteur.
L'alésage longitudinal 32 du tourillon 31 de la pièce oscillante est raccordé par un alésage 35, disposé sous un angle par rapport à l'axe de rotation, à un tube 36 qui est fixé du côté opposé au tube 26 servant à l'évacuation de l'air. Le tube 36 ouvre sensiblement au milieu entre le cou- vercle et le fond de la cuve près de la paroi intérieure de celle-ci. Aussitôt que la cuve n'est remplie de combustible qu'un peu plus qu'à moitié, le flotteur 34 tend sous l'action de la poussée verticale à maintenir à tout moment le tube 26 pour l'évacuation d'air dans la partie supérieure de l'inté- rieur de boîtier et à maintenir constamment plongée en-dessous du niveau de combustible l'ouverture de sortie du tube pour l'évacuation du combustible désaéré.
Dans l'exemple d'exécution représenté sur les Figs. 6 et 7, la cuve 37, qui est cylindrique comme précé- demment et à laquelle est envoyé par la conduite 5 le combus- tible contenant éventuellement de l'air, renferme un anneau 38 oscillant sur deux tourillons coaxiaux 39, 40. Dans l'an- neau 38 la pièce oscillante 41 est montée sur deux tourillons 42, 43 dont l'axe commun est perpendiculaire à l'axe des .tourillons 39, 40. En raison de cette suspension à cardan, permettant l'oscillation autour de deux axes perpendiculaires l'un à l'autre, de la pièce oscillante 41, celle-ci peut prendre toute position voulue par rapport à la cuve 37. Le
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centre de gravité de la pièce oscillante 41 est situé plus bas que son axe d'oscillation.
Dans la partie inférieure de la pièce oscillante 41 est percée une ouverture 44 qui commu- nique par des conduits non représentés, creusés à l'intérieur de la pièce, avec un alésage percé dans le tourillon 42 et avec un conduit 45 représenté en pointillés, creusé à l'inté- rieur de l'anneau. Ce conduit 45 creusé dans l'anneau est raccordé par un alésage du tourillon 40 à la conduite 7 qui dirige vers le carburateur ou vers la pompe d'injection le combustible débarrassé de l'air entraîné. De la même manière, le tube 46, ouvrant dans la partie supérieure de la pièce oscil- lante 41, est relié par un alésage, percé dans le tourillon 43, à un conduit 47 creusé dans l'anneau, qui ouvre dans un alésage du tourillon 59.
Cet alésage est raccordé à la con- duite 10 qui dirige vers le réservoir l'air et le combustible éventuellement en excès, contenus dans le séparateur.
REVENDICATIONS ---------------------------
1. Séparateur d'air pour installations d'alimenta- tion de combustible de moteurs à position variable, comme les moteurs d'avion, caractérisée par une pièce distributri- ce, suspendue oscillante dans une cuve fermée, qui tend constamment à s'établir au moins sensiblement dans .la même position par rapport à l'espace extérieur libre sous l'action de la pesanteur ou de la poussee verticale exercée sur un flotteur et qui commande une sortie, prévue à la cuve, pour le combustible débarrassé de l'air occlus, ainsi qu'une sortie, également prévue à -la cuve, pour l'air séparé et l'excédent de combustible éventuel,
la sortie pour le com- bustible débarrassé d'air étant reliée à l'intérieur de la
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cuve par un conduit de la pièce oscillante ouvrant dans la partie de la cuve 'qui se trouve en haut au moment considérée et la sortie pour l'air étant reliée à l'intérieur de la cuve par un autre conduit de la pièce oscillante ouvrant dans la partie de la cuve qui se trouve en bas au moment considère.
2. Séparateur d'air suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce distributrice commande aussi l'arrivée, à l'intérieur de la cuve, du combustible contenant éventuellement de l'air et le dirige par des conduits dans la partie de la cuve qui se trouve en haut au moment considéré, de telle manière que les conduits s'ouvrent très près de la paroi intérieure de la cuve et que la séparation d'air soit ainsi facilitée par un effet de percussion.
3. Séparateur d'air suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la cuve est cylindrique et la pièce oscillante est montée à l'aide de deux tourillons coaxiaux respectivement au centre du fond et au centre du couvercle de la cuve.
4. Séparateur d'air suivant la revendication 3, caractérisé .en ce que la cuve est montée de manière que, pour la position normale du moteur, son axe soit orienté perpendi- culairement à la direction du vol dans un plan horizontal.
5. Séparateur d'air suivant la revendication 3 ou' 4, caractérisé en ce que les tourillons de la pièce oscillante sont percés de conduits longitudinaux dont l'un est raccordé au conduit ouvrant dans la partie inférieure de la cuve, tandis que l'autre communique avec le conduit d'évacuation d'air ouvrant dans la partie supérieure de la cuve.
6. Séparateur d'air suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le centre de gravité de la pièce oscil- lante est décalé, par accumulation de poids en dehors de
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l'axe de rotation, dans la direction suivant laquelle ouvre le conduit évacuant de la cuve le combustible débarrassé d'air.
7. Séparateur d'air suivant la revendication 1, caractérisé par un flotteur fixé à la pièce oscillante en dehors de l'axe de rotation de telle manière que, sous la pous- sée verticale exercée sur le flotteur, celui-ci tende à main- tenir la pièce oscillante dans la position où l'ouverture de sortie pour le combustible exempt d'air est orientée vers le bas.
8. Séparateur d'air suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé par une bifurcation du conduit évacuant de la par- tie supérieure de la cuve l'air et l'excédent de combustible éventuel, telle qu'une branche ouvre près du couvercle de la cuve et l'autre près du fond de la cuve et que la branche si- tuée plus bas au moment considéré se ferme toujours automati- quement.
9. Séparateur d'air suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la fermeture automatique de la branche située plus bas au moment considéré est produite par une bille formant soupape qui tombe sur un étranglement de la branche correspondante, faisant office de siège de soupape.
10. Séparateur d'air suivant les revendications 1 et 8 pour installations d'alimentation de combustible dans lesquelles au moins une pompe d'alimentation envoie du combus- tible à la chambre d'aspiration de la pompe d'injection à travers le séparateur d'air, caractérisé par un étranglement du conduit ramenant l'air du séparateur, qui est dimensionné de manière que la résistance à l'écoulement d'un excédent de combustible éventuel, produite par cet étranglement, soit assez forte pour assurer un débit de combustible à la chambre
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d'aspiration de la pompe d'injection, suffisant à bien remplir la pompe d'injection.
11. Séparateur d'air suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce oscillante est suspendue à la cardan dans la cuve.
12. Séparateur d'air, en substance tel que décrit ci-dessus avec référence au dessin annexé.