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" Procédé et appareil pour l'utilisation d'huile comme carburant ".
La présente invention est relative à un procédé t'utilisation d'huile comme carburant dans un moteur à combustion interne.
Pour utiliser l'huile comme carburant, il est né- cessaire de la gazéifier le mieux possible et d'y ajouter la grande quantité d'oxygène nécessaire pour obtenir une combustion suffisamment complète. Cet oxygène est géné- ralement introduit sous forme d'air.
Au contact de l'oxygène ou de l'air, et surtout lorsqu'on chauffe l'huile pour favoriser sa gazéification, il se produit une oxydation partielle de l'huile, ce qui conduit à un appauvrissement en oxygène du mélange carbu- rant et à, nes dépôts de oarbone .
Pour remédier à ces inconvénients, dans le procédé conforme à l'invention, on ajoute de l'hydrogène à l'huile avant le mélange de celle-ci à tout au moins la plus grande partie de l'oxygène nécessaire à sa combustion,
Une faible additiond'hydrogène suffit pour empêcher
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l'oxydation pendant la gazéification,
Si la quantité d'hydrogène ajouté est relativement grande, et si, en outre, on a provoqué la décomposition pyrogénée ou le cracking de l'huile, les composée qui en résultent sont hydrogénés, au moins partiellement, donc transformés en hydrocarbures légers qui sont plus volatils et dont la combustion est plus facile que celle des hydro- carbures lourds contenus dans l'huile.
Dans une variante avantageuse du procédé conforme à l'invention, on ajoute de l'hydrogène à lthuile avant de provoquer la décomposition pyrogénée ou le oraoking de celle-ci.
L'invention a également pour objet un autre procède d'utilisation de l'huile comme carburant dans un moteur à combustion interne dans lequel, suivant l'invention, on gazéifie l'huile en l'absence d'air, ce qui permet @ aussi l'oxydation de l'huile et de réduire très fortement la surface de chauffe nécessaire pour le chauffage préa- lable de l'huile puisqu'au lieu de ohauffer le mélange air-huile on ne doit plus ohauffer que l'huile, donc un volume bien moindre.
L'invention a en outre pour objet un appareil pour la mise en oeuvre de l'un ou l'autre des procédés conformes à l'invention, qui soit simple et d'un enoombrement réduit.
A cet effet, suivant l'invention, l'huile ou le mélange d'hui. le et d'hydrogène passe dans une série d'enceintes chauffées dont certaines au moins sont remplies de substances divi- sées, qui ont pour effet de disperser l'huile ou les vapeurs ou de substances d'huile/catalysantes, favorisant le cracking de l'huile.
D'autres détails et particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire et qui représentent, à titre d'exemple seulement, diverses formes de réalisation d'appareils et
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d'installations conformes à l'invention.
La figure 1 représente schématiquement une installa- tion permettant la mise en oeuvre d'un des procédés con- formes à l'invention.
La figure 2 est une coupe à travers un appareil d'hy- drogénation et de gazéifioation de l'huile.
La figure 3 est une coupe à travers un autre appa- reil d'hydrogénation et de gazéification de l'huile.
La figure 4 est une coupe à travers un appareil de gazéification de l'huile.
Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments analogues.
L'installation représentée à la figure 1 comprend un moteur à explosion 2 et une source d'hydrogène 3, par exemple un éleotrolyseur. L'hydrogène dégagé est amené par une canalisation 4 à un réchauffeur 5 dans lequel s'effectue la gazéification et l'hydrogénation de l'huile.
Celle-oi est amenée au réchauffeur par une canalisation 6 et un injecteur 7.
Le réohauffeur est chauffé par les gaz d'échappement du moteur 2. A ceteffet, il est traversé parades parties 8 et 9 des tuyaux d'échappement.
Lorsqu'on chauffe le mélange d'huile etd'hydrogène, on provoque d'abord une décomposition pyrogénée ou le oraoking de l'huile, puis l'hydrogène se fixe sur les compo- sés ainsi formés et les transforment en hydrocarbures légers.
Pour arriver à cette transformation, il faut une as- sez grande quantité d'hydrogène. On peut amener celui-ci sous pression dans le réohauffeur 5 en le faisant passer par une pompe 10,
La transformation de l'huile en présence d'hydrogène peut se faire sous pression en maintenant le réchauffeur 5
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sous pression.
Il est également possible d'ajouter une faible quanti- té d'hydrogène à l'huile. Dans de cas, l'huile n'est pas hydrogénée, mais elle se gazéifie en milieu réducteur et elle ne peut s'oxyder.
Le mélange résultant de l'addition de l'hydrogène à l'huile est ensuite amené au moteur après avoir été mélangé à tout au moins la plus grande partie de l'oxygène nécessai- re à sa combustion. On ajoute généralement tout l'oxygène nécessaire au mélange sortant du réchauffeur 5, mais on peut également ajouter à l'huile, avant son entrée dans le réchauffeur 5, une faible quantité d'air ou d'oxygène.
Dans une forme de réalisation avantageuse du procédé oonforme à l'invention, on introduit le mélange résultant de l'addition d'hydrogène à l'huile dans la conduite d'a- limentation d'air prévue pour la marche à l'essence du moteur, par exemple au droit du carburateur à essence.
Ainsi, à la figure 1, le mélange sortant du réchauffeur 5 est amené par une canalisation 11 à un carburateur 12.
De oette façon, on ne doit prévoir qu'un seul carbu- rateur qui peut être utilisé aussi bien lorsque le moteur est alimenté à l'essence que lorsqu'il est alimenté à à l'huile.
L'oxygène nécessaire à la combustion peut être four- ni par de l'air, mais, dans -ce cas où la source d'hydro- gène est un électrolyseur, il est avantageux d'utiliser à cet effet l'oxygène dégagé en même temps que l'hydrogène dans l'éleotrolyseur, en y ajoutant éventuellement la quantité d'air voulue pour arriver à une combustion com- plète de l'huile.
Ainsi, à la figure 1, l'oxygène dégagé dans l'éleotro- lyseur 3 est amené par une canalisation 13 au carburateur 12 et une conduite 46 est prévue pour l'amenée d'air.
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L'oxygène peut, comme l'hydrogène, être amené sous pression en passant par exemple par une pompe 14 (figure 1).
On peut aussi utiliser un électrolyseur travaillant sous pression.
Le mélange carburant sortant du carburateur 12 est as- piré dans les différents cylindres du moteur par des con- duites 15 16, 17, 18 et 19.
A la figure 1, on a en outre représenté une oanalisa- tion 20 d'amenée d'essence.
Lesdeux canalisations 6 et 20 sont respectivementpour- vues de robinets 21 et 22 qui sont oommendés simultanément de manière que l'un soit ouvert quand l'autre est fermé.
De cette façon, au démarrage on ouvre le robinet 22, le carburateur est donc alimenté à l'essence, puis au bout d'un certain temps, on ferme le robinet 22, ce qui a pour effet d'ouvrir le robinet 21 et l'huile est admise dans le réchauffeur 5 puis dans le moteur qui continue à fonc- tionner en utilisant l'huile comme carburant.
On peut aussi/utiliser l'huile comme carburant même au démarrage, en chauffant préalablement le réchauffeur 5 par exemple électriquement.
Aux figures 2 et 3 sont représentées deux formes de réalisation du réchauffeur 5.
L'appareil représenté à la figure 2 comprend une enceinte 23 dans laquelle passe une partie 24 du tuyau d'éohap- pement. L'huile est admise par une canalisation 25 dans une ouve à niveau constant 26 d'où. elle sort par la canalisa- tion 6 et pénètre dans l'enceinte 23.
L'hydrogène sous pression amené par la canalisation 4 pulvérise l'huile et l'entraîne à tmvers l'enoeinte 23.
La partie 24, qui est faite de préférenoe en nickel ou en cuivre, est pourvue d'ailettes 27 qui sont disposées dans des pièces 28 solidaires de l'enceinte 23, de manière
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à former des chicanes. De oette façon les échanges thermiques entre les gaz dtéohappement et la mélange d'hy- drogène et d'huile sontfacilités, ce qui favorise la gazéification et l'hydrogénation de l'huile.
L'enoeinte 23 peut avoir une forme quelconque, Elle est faite avantageusement en deux parties séparées afin de permettre l'introduction des ailettes 27 dans les pièces 28.
Le mélange résultant de l'action de l'hydrogène sur l'huile sort de l'enceinte 23 et est aspiré dans le carbu- rateur 12 par la canalisation 11.
La conduite 13 d'admission d'oxygène est disposée à l'intérieur de la canalisation 11 de manière à éviter la formation de gaz détonant,
Une enveloppe 29 entoure l'enceinte 23 tout en laissant un espace 30 qui peut être rempli de matière calorifuge de manière à assurer l'isolation thermique de l'enoeinte 23.
Lorsque la vitesse du moteur diminue, la température du réchauffeur est plus faible et la gazéifioation de l'huile est moins poussée, mais comme à ce moment l'as- piration d'huile diminue, la proportion relative d'hydro- gène dans le mélange augmente et l'hydrogénation est plus complète , ce qui compense l'effet de la diminution de température du réchauffeur.
La figure 3 représente une autre forme de réalisa- tion du réchauffeur 5, qui comprend ici une série d'enoein- tes 31, 32. 33 et 34 qui sont raccordées l'une à l'autre par des conduites 35, 36 et 37 et chauffées au moyen des gaz d'échappement.
Comme dans l'appa re il représentéà la figure 2, l'huile est admise par la oanalisation 25 dans la ouve à niveau constant 26, puis elle passe dans la canalisation 5, traverse successivement laa enceintes 31, 32, 33 et 34, sort
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par la canalisation 11 et pénètre dans le carburateur 12,
Les enceintes forment un ensemble qui est monté dans une partie 38 et un coude 39 du tuyau d'échappement, Le ooude est pourvu d'un couvercle amovible 40 dont l'ensem- ble des enoeintes est solidaire. Les canalisations 6 et 11 sont pourvues de radcords 41 et 42, En démontant ceux-ci, on peut donc retirer l'ensemble des enceintes en morne temps que le couvercle 40 et procéder aisément au nettoyage ou au remplacement, éventuels des enceintes.
Celles- oi peuvent avoir une forme quelconque, sphérique ou autre, Elles sont (faites de préférence en deux par- ties afin de faciliter leur démontage.
L'hydrogène est admis, comme précédemment, par la canalisation 4,
Si l'on désire admettre l'hydrogène sous pression , on donne à la conduite 4 une forme analogue à celle re- présentée à la figure 2.
Les enceintes 31 et 32 sont remplies de substances divisées et catalysantes représentées en 47 et 48 et favorisant la dispersion et le cracking de l'huile.
On peut employer à oet effet des déchets de fer, de nickel, de thorium, de matières contenant du palladium,etc.
Les enceintes 33 et 34 sont pourvues de chicanes 49 et 50 afin de compléter la gazéification et la transforma- tion de l'huile,
Afin de diminuer le refroidissement des vapeurs d'huile oiroulant dans la oanalisation 11, on peut réduire la lon- gueur de celle-ci en plaçant l'ensemble des enceintes le plus près possible du carburateur, par exeple, au collecteur d'échappement du moteur.
La partie 30 du tuyau d'échappement peut être remplacée par une partie de plus grande section afin de ne pas trop réduire la vitesse des gaz d'échappement.
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Le mélange sortant du carburateur 12 est aspiré dans les cylindres du moteur par les canalisations 15,16 et 17.
Les gaz d'échappement sortent par des canalisations 43, 44 et 45 et pénètrent alors dans le coude 39 et la partie 38.
L'appareil représenté à la figure 4 est analogue à celui de la figure 3 mais il est destiné à la gazéification de l'huile en l'absence d'air. La conduite 4 d'admission d'hydrogène n'existe pas.
Le courant d'air qui circule dans la conduite d'ad- mission du moteur aspire les vapeurs provenant de l'huile hors de la canalisation 11 et assure ainsi la circulation dans tout l'appareil.
Cela permet d'alimenter le moteur en huile sans pré- voir d'injecteur, ce qui conduit à une grande simplification de l'appareillage.
Aux figures 3 et 4, on a représenté quatre enceintes, mais il est bien entendu que le nombre d'enceintes peut varier suivant la puissance du moteur.
On peut aussi remplacer certaines des enoeintes et notamment les dernières par des serpentins.
Dans les divers dispositifs décrits, on peut, si on le juge utile, réchauffer l'air ou l'oxygène avant de les mélanger avec les vapeurs d'huile.
Les installations et appareils décrits ci-dessus ne sont que des formes de réalisation particulières de l'objet de l'invention. On peut, sans sortir du cadre de celle-ci, y apporter diverses modifications. On peut notamment prévoir toute autre source d'hydrogène qu'un éleotrolysur, par exemple des bonbonnes d'hydrogène oomprimé.
On peut aussi chauffer le réohauffeur par toute autre source de chaleur que les gaz d'échappement, par exemple électriquement.
On peut également supprimer les pompes 14 et 10 de
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la figure 1 et admettre l'hydrogène, l'oxygène ou l'air sans surpression.
Lorsqu'on utilise un éleotrolyseur, on peut utilement activer l'hydrogène dégagé en employant des électrodes de palladium,
En outre, les dispositifs décrits se rapportent à un moteur à explosion, Cependant, on peut aussi appliquer les procédés conformes à l'invention à des moteurs à combustion et mettre alors ces procédés en oeuvre au moyen d'appareils analogues à ceux décrits, mais adaptés aux conditions de fonctionnement des moteurs à combustion.
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R E V END l 0 A T ION S.
1. Procédé d'utilisation d'huile comme carburant dans un moteur à combustion interne, caractérisé é en ce qu'on ajoute de l'hydrogène à l'huile avant le mélange de celle-ci à tout au moins la plus grande partie de l'oxy- gène nécessaire à sa combustion.