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" perfectionnements aux dispositifs carburateurs "
La présente invention se rapporte à des perfectionnements aux dispositifs carburateurs, grâce auxquels les moteurs a combustion interne tels par exemple que ceux à l'essence ou à l'huile de paraffine peuvent fonctionner aussi bien au moyen de carburants plus légers que de carburants plus lourds sans utili- sation d'un carburateur séparé, en plus du carburateur principal, soit pour le démarrage, soit pour la marche à vide, soit pour la marche à charge réduite.
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Le carburateur l'objet de l'invention assure, en plus de ses fonctions ordinaires de carburateur, di- verses autres fonctions dont dépend l'effet particulier qu'il permet d'obtenir, c'est-à-dire, notamment, le pré- chauffage de l'huile combustible avant son passage à travers le gicleur, pulvérisateur, ou autre organe d'ad- duction au carburateur et avant qu'elle soit mélangée d'air.
Il assure également la régulation directe et complète du degré dudit préchauffage. Il assure de plus une pulvéri- sation particulièrement efficace du carburant préchauffé et la régulation automatique de l'arrivée d'huile combust- ible à partir de l'organe d'alimentation du carburateur, suivant la position de la commande de gaz et, éventuelle- ment suivant celle de la commande d'arrivée d'air. Enfin il assure le réchauffage du mélange usé, c'est-à-dire de l'huile combustible qui, au cours de son passage à tra- vers le carburateur, a été mélangée à l'air et pulvéri- sée, des que ledit mélange quitte le carburateur et passe dans le cylindre du moteur, éventuellement avec régulation directe du degré de ce réchauffage.
Le préchauffage du carburant liquide est connu en soi, mais, conformément à l'invention, il s'effectue de façon spéciale, c'est-à-dire par préchauffage du carburant liquide au moyen des gaz d'échappement du moteur, soit dans un compartiment intercalé entre le ré- servoir de régulation du carburant liquide et le gicleur, ou autre organe d'alimentation du carburateur en carbu- rant, ou autre organe spécial de préchauffage, ou encore dans le réservoir lui-même, ou dans un prolonge- ment de celui-ci, de sorte que le carburant liquide est soumis au préchauffage immédiatement avant son entrée
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dans le carburateur.
on( peut commodément utiliser dans ce but un compartiment servant d'organe de préchauffage, intercalé entre le réservoir régulateur de carburant et l'organe d'alimentation du carburateur, ledit comparti- ment étant disposé sur un prolongement ou sur une partie du tube principal d'échappement du moteur auquel appar- tient le carburateur, de façon telle que ledit compar- timent soit entouré et chauffé par les gaz d'échappement du moteur, le carburant liquide qui traverse ce comparti- ment étant ainsi soumis au préchauffage immédiatement avant son entrée dans le carburateur.
Le fonctionnement jusque présent connu du préchauffage des carburants liquides des moteurs était entaché du défaut qu'il n'était pas toujours possible de réaliser les conditions de préchauffage idéales pour l'obtention de la pulvérisation et de la combustion les plus parfaites du carburant liquide en question. En par- ticulier, il était impossible de faire varier le pré- chauffage de façon telle qu'avec un seul et même carbu- rateur, on puisse utiliser les différente, carburants liquides, depuis les plus légers (essence) jusqu'aux plus lourds (huiles brutes), mais, même si l'on utilise un carburant de qualité particulière, il peut se produire que ladite qualité varie a un point tel qu'une modifica- tion du degré de préchauffage soit nécessaire à l'ob- tention du résultat désiré.
Ainsi,,avec les formes de construction jusque présent connues, il n'était aucune- ment possible d'utiliser des carburants liquides variables à un degré sensible et, en même temps, d'obtenir une combustion également complète de tous ces carburants au moyen d'un seul et même carburateur.
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Conformément à une variante particulière du carburateur, objet de l'invention, on remédie à ce dé- faut en disposant l'organe dans lequel se produit ledit préchauffage du carburant liquide dans un prolongement ou dans une dérivation du tuyau principal d'échappement du moteur, ladite dérivation étant munie d'un clapet, d'un distributeur tournant, ou de tout autre organe régulateur, par l'ajustement duquel on puisse régler de façon directe et parfaite le degré de préchauffage du carburant liquide, suivant la nature dudit carburant, de manière à obtenir les conditions optima de pulvéri- sation et de combustion du carburant liquide pénétrant dans le carburateur, quelle que soit la nature de ce dernier et sans utiliser de carburateur additionnel, ni pour le démarrage, ni pour la marche à vide ou à plus faible charge.
S'il s'agit d'une huile très lourde, le régulateur est ajusté de manière à ce que la totalité ou la plus grande partie du flux de gaz d'échappement passe autour des organes de préchauffage. Pour une huile moins lourde, on ajuste le régulateur de manière à fermer en partie l'entrée de la dérivation qui contient la chambre de préchauffage et à ouvrir en même temps partiellement un échappement direct à partir du tube d'échappement principal. Une faible partie seulement des gaz d'échappement passe alors autour de la chambre de préchauffage. Enfin, dans le cas d'une huile très légère, telle que l'essence, le passage conduisant à la dérivation citée est fermé complètement ou presque complètement, de telle sorte qu'il ne SE produit que peu, ou pas du tout, de préchauffage.
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Le fonctionnement jusque présent connu des dispositifs préchauffeurs souffrait de l'inconvénient que la vapeur de carburant développée dans ledit pré- chauffeur par son propre fonctionnement y causait une élévation de pression qui avait pour résultat des sur- pressions sur le carburant et, par intervalles, des arrivées trop considérables de carburant liquide au gicleur. Dans certains cas c'était seulement de la vapeur de carburant qui parvenait au gicleur, d'où une alimen- tation insuffisante, de sorte que le moteur perdait de sa puissance d'entraînement.
Conformément à l'invention, on remédie à cet inconvénient en donnant à la chambre de préchauffage une forme telle que l'arrivée du réservoir régulateur de carburant disposé au dessus de la chambre de préchauffage se produit au point le plus élevé de la paroi supérieure de ladite chambre, alors que le départ vers le gicleur est situé en un point moins élevé de ladite chambre, de telle sorte que les vapeurs qui se forme dans cette chambre ne peuvent y causer d'élévation de pression, mais en sortent immédiatement par l'ouverture d'alimentation et passent dans le réservoir régulateur de carburant, d'où elles sont conduites soit à l'air libre, soit au tube d'aspiration d'air.
Le mode de construction employé peut être tel que la paroi supérieure de la chambre de préchauffage s'abaisse de l'une de ses extrémités l'autre, son point le plus élevé étant celui auquel aboutit le tube d'alimentation et son point le plus bas à l'extrémité opposée, d'où part le tube d'arrivée au gicleur et ceci, de façon telle qu'une partie de la paroi supérieure, ou des parois latérales, ou encore, de l'une
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et des autres, soit en contact direct avec le fond où les parois latérales du réservoir régulateur de carbu- rant ou, éventuellement coïncide avec eux.
Pour obtenir la pulvérisation la plus compléte possible du carburant et, par suite, la possibilité de combustion complète dudit carburant il est, toutefois, nécessaire, non seulement de veiller à ce que le carbu- rant liquide soit amené au tuoe du gicleur ou autre or- gane d'alimentation à l'état le plus convenable, mais on doit également veiller à ce que ledit organe d'ali- mentation soit d'une forme procurant l'utilisation d'une façon spéciale de l'air qui contribue à la pul- vérisation.
Au lieu de la pulvérisation ordinaire du carburant liquide par une seule couverture à la pointe du gicleur, conformément à l'invention, la pulvérisa- tion se fait par plusieurs ouvertures latérales du gicleur. Ces ouvertures latérales débouchent dans un compartiment à air entourant le gicleur et en liaison directe ou indirecte avec l'air extérieur à travers un certain nombre de trous d'une paroi qui ferme, en to- talité ou en partie, ledit compartiment à air et cha- cun de ces trous de passage d'air est disposé directe- ment à l'extérieur de chaque trou du gicleur.
Le mode de construction peut avantageusement être tel qu'au dessous des trous du gicleur soit fixé un collier, ou anneau, pourvu de trous entourant le gicleur et à travers lesquels l'air puisse passer dans une direction longeant le gicleur, de telle sorte que craqua jet d'air frappe un des jets transversaux de carburant provenant d'un des trous du gicleur. En permettant à l'air de
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passer uniquement au principalement % travers lesdits trous le long du gicleur, on obtient une pulvérisation supplémentaire des particules de carburant qui,,lorsqu' elles sont éjectées des trous du gicleur, ne sont pas complètement pulvérisées, chaque jet de carburant étant frappé par un jet d'air spécial arrivant à angle droit dudit jet de carburant.
Pour améliorer et garantir encore plus cette pulvérisation ; tube d'arrivée du carburateur, selon le mode de réalisation à préconiser, est de forme telle que le courant d'air qui le traverse est renvoyé vers le bas, contre le point où la chambre à air et le jet de carburant s'élargissent, de manière à ce que les particules de carburant qui pourraient n'être pas entièrement pulvérisées complètement soient soumises à une autre pulvérisation supplémentaire due à la ren- contre des deux courants d'air dont l'un contient le carburant déjà pratiquement réduit en particules qui se trouve frappées en ce point et pulvérisées plus finement par l'autre courant d'air transversal, dont la vitesse a été augmentée grâce à la contraction de l'espace qui le contient.
Cette déviation du courant d'air peut être obtenue, par exemple, en réalisant la contraction dans laquelle s'évase le courant d'air chargé de particules du compartiment à air, grâce a un prolongement des cotés opposés du tube d'admission, di- rigé vers le bas vers une dépression de la partie de la paroi opposée du tube d'admission qui entoure le point d'ouverture du compartiment à air. Il s'est avéré avan- tageux de faire la face avant duditprolongement plus inclinée que sa face arrière.
Alors qu'aved les gicleurs ordinaires, l'arrivée du carburant est réglée au moyen d'un pointeau, on"
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utilise, conformément à l'invention un organe du genre des robinets, tiroirs, ou obturateurs ana- logues, que l'on peut visser dans le jet proprement dit pour régler la surface effective des trous du gicleur ou, éventuellement, pour les fermer entièrement. les trous du gicleur peuvent être disposés à des hauteurs variables, de manière à ce qu'en vissant l'organe d'ob- turation, leurs fermetures se produisent successivement, ou bien, ils peuvent être disposés à la même hauteur et tous les jets d'air sont alors utilisés, même lorsque les trous du gicleur sont presque complètement fermés.
Conformément à une variante particulière de l'invention cet organe obturateur est relié à la manette des gaz du moteur, de sorte qu'il découvre plus ou moins les trous du gicleur, suivant que la manette des gaz est plus ou moins fermée. On remédie ainsi à l'inconvénient du réglage ordinaire, non automatique de cet organe: que l'admission à travers le gicleur reste la même à forte charge qu'à faible charge, alors qu'en fait le moteur, lorsq'il tourne à forte charge, reçoit un mélange trop riche et, à faible charge, un mélange trop pauvre, ce qui a pour résultat une com- bustion incomplète. On remédie, comme indiqué plus haut, à cet inconvénient et l'on obtient un meilleur rendement grâce à la liaison mentionnée entre la ma- nette des gaz et l'organe obturateur.
Cette liaison peut avantageusement être constituée par un entraîne- ment à levier contenant une tige de liaison à fente longitudinale ou tout autre moyen d'obtention d'une certaine course non active ou folle, de telle sorte que l'organe obturateur n'est pas actionné tant que
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la manette des gaz est vers le milieu de sa course, c'est-à-dire au tiers central de celle-ci mais seule- ment lorsqu'elle est au-delà ou en deçà de cette région.
L'organe obturateur peut encore être re- lié à la commande d'admission d'air, de façon telle que l'arrivée de carburant liquide dans le gicleur soit automatiquement augmentée plus iu moins lorsqu'au démarrage, l'admission d'air est plus ou moins fermée.
Pour obtenir une bonne et complète com- bustion du mélange carburant obtenu, il est encore important qu'il se produise un réchauffage de celui-ci, de préférence en liaison avec un réglage direct du degré de réchauffage, suivant la variété de carburant liquide utilisée.
Le réchauffage d'un tel mélange est anté- rieurement connu en soi, mais le fonctionnement jusqu'à présent connu avait l'inconvénient qu'il n'était pas toujours possible d'obtenir le réchauffage idéal pour assurer la combustion la plus complète du carburant liquide utilisé dans le mélange carburant, en particulier dans le cas de l'utilisation de carburants divers, variant des plus légers aux plus lourds, avec le même système carburateur.
On écarte en partie cette difficulté en construisant ou en fondant les tubes d'aspiration dans un carter qui forme, ou qui contient les tubes d'échap- pement, de façon telle que ces derniers entourent, en totalité ou en partie les tubes d'aspiration. On y parvient, partiellement en juxtaposant étroitement entre eux les tubes d'échappement des gaz dans ledit
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carter, de telle sorte que la chaleur est principalement concentrée à 1''extrémité des tubes d'aspiration la plus voisine du carburateur.
Grâce à cette disposition, on arrive en partie à ce qu'une certaine portion des par- ticules vaporisées ou pulvérisées ne se condensent pas pendant leur passage du carburateur au moteur; on arrive également en partie à ce que les particules éventuellement non pulvérisées et non vaporisées ne puissent se déposer pendant leur trajet, mais grâce à un chauffage convenablement poussé en cette région, soient également vaporisées et entrainées plus loin avec le reste du mélange.
Un voit que le chauffage, très énergique mais néanmoins convenablement réglé, du mélange pulvérisé et partiellement vaporisé, aussitôt après son passage du carburateur aux tubes d'aspiration a pour résultat une expansion avantageuse du mélange, encore augmentée par une forte vaporisation des particules de carburant non pulvérisées et non vaporisées présentes dans le mélange et qui, sans cela, seraient déposées au cours du trajet. Grâce à cette expansion causée par le chauf- fage et, en particulier, grâce au développement de vapeur de carburant, le mélange est poussé dans le cylindre du moteur, ce qui évite le grave défaut consistant en ce que le moteur a de la difficulté à aspirer le carburant lors d'une subite augmentation de charge, ou d'une accélération rapide.
En vue de l'obtention du degré le plus convenable possible de chauffage suivant la variété de carburant utilisé, c'est-à-dire que l'on se serve d'huiles légères ou lourdes, le carter mentionné peut être muni" d'une ouverture ou douille d'échappement, qui sert à
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évacuer une plus ou moins grande partie des gaz d'échappement et qui, au moyen d'un organe obturateur, ou autre organe de réglage, permet la régulation directe du degré de réchauffage.
La disposition objet de l'igvention avec quelques unes de ses caractéristiques secondaires, est représentée schématiquement, a. titre d'exemples non limitatifs, par les dessins joints.
La figure 1 est le schéma de principe en élévation latérale d'une forme particulière de réa- lisation du système'.!carburateur, objet de l'invention, et la figure 2 est une coupe, suivant la droite II-II de la figure 1, d'une dérivation du tube d'échappement contenant la chambre de Préchauffage du carburant.
La figure 8 est une coupe longitudenale de ladite chambre. La figure 4 représente, à plus grande échelle et également en coupe longitudinale, le carburateur lui-même. La figure 5 représente, à une échelle encore supérieure, une partie de l'objet de la figure 4. Sur cette figure, le réservoir régula- teur de carburant faisant partie du carburateur et sa liaison avec ledit carburateur sont indiquée d'une manière purement schématique. La figure 6 est une coupe suivant la droite VI-VI de la figure 5.
Sur la figure 1 le carburateur proprement dit est désigné par la lettre K et son réservoir règu- lateur de carburant, par la lettre B. Entre ces deux organes est disposée une chambre 31 (voir figures 2 et 3), placée à l'intérieur d'une dérivation U1 du tube principal d'échappement U. Comme l'indique la figure 2, la chambre 31 est limitée latéralement par les cloisons 32 et 33 et, à ses extrémités, par les
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cloisons 34 og 35, représentées en pointillé sur la figure 1 et qu'on voit également sur la figure 3.
Le réservoir B régulateur de carburant liquide est relié à la partie supérieure droite de cette chambre (figures 1 et 3) alors que le carburateur K est relié à la partie supérieure gauche de ladite chambre 31. Vers le bas, la chambre 31 est limitée de par la paroi proprement dit a dérivation U1 et, vers le haut, par une cloison'36 inclinée de droite à gauche sur la figure 3, c'est-à-dire du point d'arrivée du réservoir régulateur de carburant au point d'évacuation vers le carburateur, ce qui procure l'effet particulier indiqué plus haut.
Comme on le voit sur la figure 2, les gaz d'échappement peuvent dépasser la chambre 31 sur les deux côtés de celle-ci, lorsqu'ils passent dans le tube U1 dans la direction indiquée par la flèche P de la figure 1. Le tube U1 est dérivé du tube principal d'échappement U par un raccord F à flasques, à l'extérieur duquel est disposé un papillon actionné par un levier V, au moyen duquel les gaz d'échappement peuvent être amenés, soit au tube U1, soit à une douille U2, débouchant directe- ment à l'air libre, soit encore simultanément au tube U1 et à la douille U2 dans la proportion dési- rée, déterminée par le réglage du papillon au moyen duquel il est ainsi possible d'ajouter le préchauffage du carburant liquide dans la chambre 31 suivant la variété de carburant utilisée.
Le mode de construction des gicleurs et autres pièces de l'ensemble est représenté par les figures 4 et 5. Sur la figure 5, la chambre de pré-
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chauffage est indiquée d'une manière purement sché- matique entre le réservoir B régulateur de carburant et le carburateur K. Le gicleur représenté en 9 est contenu dans un compartiment à air 7, dans lequel l'air extérieur pénètre par$'ouverture 8, directement ou indirectement, de préférence après traversée d'un filtre d'air préalable.
A la partie supérieure 7a de ce compartiment à air s'ouvrent, dans le gicleur, un certain nombre de trous 37 et, au dessous de ces trous, dans ledit compartiment à air, est introduit un collier ou anneau 38, muni de trous 39, dont cha- cun correspond à l'un des trous 37 et est disposé à 1.'extérieur de celui-ci, comme on peut le voir sur la figure 6. Selon le mode de construction représenté, le nombre de trous du gicleur est de quatre, mais tout autre nombre pourrait être utilisé. Le gicleur 9 est fermé, à sa partie supérieure, au moyen d'une tige de soupape ou d'un boisseau 14, qui se projette à son intérieur près du bord supérieur des trous 37.
Comme le représente la figure 4, la tige de soupape 14 est reliée, travers un système de leviers 40, 41 au papillon 10 d'admission d'air de telle sorte que,. lorsqu ce dernier tourne, il fait tourner la tige 14 et cause ainsi son déplacement axial, cette tige étant en partie filetée et portée dans un organe fixe por- teur d'un filetage correspondant. Le système de leviers 41 peut être avantageusement muni d'une fente longitudinale 41a, de manière à ce que sa course soit en partie inopérante ou folle.
Grâce à cette disposition, on obtient que l'ouvature et la ferme- ture du clapet 14 ne commencent pas tant que le papillon d'admission des gaz n'est' manoeuvré que dans
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le tiers central de sa course, et qu'elles ne dommencent graduellement à se fermer qu'au dernier tiers de l'ouverture du papillon et, inversement, à s'ouvrir qu'au dernier tiers de la fermeture du papillon.
Au cours du fonctionnement à charge réduite, ou à vide, le moteur est alimenté respectivement par les canalisations d'admission de charge réduite et de fonctionnement à vide 23,24 qui débouchent à la partie supérieure 7a du compartiment à air, c'est-à-dire au-dessus du collier 38 et, soit direc- tement à l'extérieur, soit un peu au dessous ou, comme représenté, un peu au dessus des trous latéraux 37 du gicleur.
A l'autre extrémité, le tube de fonc- tionnement à vide 24 s'ouvre, lorsque le papillon 16 est complètement fermé, entre ce dernier et le flas- que 30, par lequel le tube d'aspiration 1 est relié au moteur, alors que le tube de charge réduite 23 s'ouvre immédiatement de l'autre côté du papillon 16, lorsque celui-ci est entièrement fermé, de telle sorte que lorsque le papillon n'est ouvert que très faiblement, le moteur commence à aspirer également par le tube de charge réduite.
Comme l'indique la figure 4, le gicleur débite dans le tube d'admission d'air 1 du carburateur, après sa partie la plus étranglée C, dans le sens de l'arrivée d'air.
Comme également indiqué, la face de la projection de paroi qui forme l'étranglement est plus abrupte que sa partie arrière et elle peut, par exemple, être constituée par une garniture interchangeable, per- mettant de faire varier les propriétés pulvérisantes
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du carburateur. Dans un système de type standard, ayant dépassé le stade des essais, cette projection peut, comme représenté, être venue de fonte avec le reste de la paroi. La raison de la déviation de trajet causée par cette projection de paroi et par la dépression qui lui fait face a été exposée plus haut.
Avant l'étranglement dans lequel s'ouvrent la chambre à air et le jet de carburant, il a été prévu un autre étranglement 5, de préférence de plus faible section que le précédent et séparé de celui-ci par un col 6. L'étranglement 5 se termine par une surface 10, perpendiculaire.'au tube d'aspiration et servant à arrêter les particules de carburant sus- oeptibles d'âtre expulsées des tourbillons formés dans le tube d'admission. Ces particules de carburant tournent ainsi dans le col 6 et sont de nouveau as- pirées. En avant de l'étranglement 5 est disposé le papillon habituel 15.
La réunion constructive, ci-dessus mention- née,des tubes d'échappement et d'aspiration n'est re- présentée que schématiquement sur la figure 1. La lettre u désigne les tubes d'échappement venant des divers cylindres et i les tubes d'admission corres. ensemble pondants. Tous ces tubes passent/dans un carter commun H dont la paroi extérieure entoure, avec un espace vide, les tubes d'aspiration, de sorte que le mé- lange carburant qui leur arrive du carburateur est , chauffé par la chaleur des gaz d'échappement circulant dans les tubes d'échappement u.
Sur la figure 1, la lettre s désigne une ouverture ou douille d'échappement sur le carter H, qui peut etre ajustée, par exemple
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au moyen d'un papillon et à travers cette ouverture ou douille une partie plus ou moins importante des gaz d'échappement peut être évacuée, de sorte que le chauffage du mélange carburant peut être réglé directement.
A l'extrémité admission du tube d'admission, dont le diamètre est légèrement supérieur à celui de la partie restante, dans laquelle elle débouche par une partie décroissante 17, est disposée une valve supplémentaire à commande autonome 18, dont le levier de commande 22 glisse sur la tige de commande 19 du papillon principal 16, entre deux ressorts 20 et 21, enroulés sur cette tige. Les extrémités ex- ternes des ressorts sont fixées dans la direction axiale au moyen de bagues d'arrêt.
Le fonctionnement de cette valve est le suivant. Lorsqu'on augmente le degré d'ouverture du papillon principal 16, la valve 18 est fermée en to- talité ou en partie par la pression élastique du ressort 21. Par suite de cette fermeture plus ou moins complète de la valve supplémentaire 18, un vide meilleur est produit dans le tube d'aspiration, de sorte que l'admission de carburant augmente et que le mélange devient plus riche en carburant que ne l'exi- gerait le réglage normal du carburateur. On obtient ainsi une accélération plus rapide. A cause de l'aug.- mentation de vitesse du moteur, le vide dans le tube d'aspiration augmente, de sorte que la valve 18 s'ouvre de nouveau en totalité ou en partie, contre l'action antagoniste du ressort 21.
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"improvements to carburettor devices"
The present invention relates to improvements in carburizing devices, thanks to which internal combustion engines such as for example those with gasoline or paraffin oil can operate equally well with lighter fuels as with heavier fuels. without the use of a separate carburettor, in addition to the main carburetor, either for starting, or for idling, or for operation at reduced load.
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The carburetor which is the subject of the invention ensures, in addition to its ordinary carburetor functions, various other functions on which depends the particular effect that it makes it possible to obtain, that is to say, in particular, the preheating fuel oil before it passes through the nozzle, sprayer, or other carburetor additive and before it is mixed with air.
It also provides direct and complete regulation of the degree of said preheating. It also ensures particularly efficient spraying of the preheated fuel and automatic regulation of the fuel oil supply from the carburetor feed member, depending on the position of the gas control and, if necessary. - according to that of the air supply control. Finally, it reheats the used mixture, that is to say the fuel oil which, during its passage through the carburetor, has been mixed with air and sprayed, as soon as said mixture leaves the carburetor and passes into the cylinder of the engine, possibly with direct regulation of the degree of this heating.
The preheating of the liquid fuel is known per se, but, according to the invention, it is carried out in a special way, that is to say by preheating the liquid fuel by means of the exhaust gases of the engine, either in a compartment interposed between the liquid fuel regulating tank and the nozzle, or other member for supplying the carburettor with fuel, or other special preheating member, or even in the tank itself, or in an extension - ment thereof, so that the liquid fuel is subjected to preheating immediately before entering
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in the carburetor.
a compartment serving as a preheating member, interposed between the fuel regulating tank and the carburetor feed member, can conveniently be used for this purpose, said compartment being arranged on an extension or on a part of the main tube exhaust of the engine to which the carburetor belongs, in such a way that said compartment is surrounded and heated by the exhaust gases of the engine, the liquid fuel which passes through this compartment thus being subjected to preheating immediately before its entry into the carburetor.
The heretofore known operation of the preheating of liquid engine fuels was marred by the defect that it was not always possible to achieve the ideal preheating conditions for obtaining the most perfect atomization and combustion of the liquid fuel in question. In particular, it was impossible to vary the preheating in such a way that with one and the same carburettor, it was possible to use the different liquid fuels, from the lightest (petrol) to the heaviest. (crude oils), but even if a particular grade of fuel is used, the grade may vary to such an extent that a change in the degree of preheating is necessary to achieve desired result.
Thus, with the hitherto known forms of construction, it was by no means possible to use variable liquid fuels to a substantial degree and, at the same time, to obtain an equally complete combustion of all these fuels by means of from a single carburetor.
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According to a particular variant of the carburetor, object of the invention, this defect is remedied by placing the member in which said preheating of the liquid fuel occurs in an extension or in a bypass of the main exhaust pipe of the engine. , said bypass being provided with a valve, a rotary distributor, or any other regulating member, by the adjustment of which it is possible to directly and perfectly adjust the degree of preheating of the liquid fuel, depending on the nature of said fuel, so as to obtain the optimum spraying and combustion conditions for the liquid fuel entering the carburetor, whatever the nature of the latter and without using any additional carburetor, neither for starting, nor for idling or lower load.
If it is a very heavy oil, the regulator is adjusted so that all or most of the exhaust gas flow passes around the preheaters. For a lighter oil, the regulator is adjusted so as to partially close the inlet of the bypass which contains the preheating chamber and at the same time to partially open a direct exhaust from the main exhaust tube. Only a small part of the exhaust gas then passes around the preheating chamber. Finally, in the case of a very light oil, such as gasoline, the passage leading to the cited bypass is completely or almost completely closed, so that little, or no, occurs. preheating.
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The heretofore known operation of preheater devices suffered from the drawback that the fuel vapor developed in said preheater by its own operation caused a rise in pressure therein which resulted in overpressures on the fuel and, at intervals, too much liquid fuel inlets at the nozzle. In some cases it was only fuel vapor that got to the nozzle, resulting in insufficient feed, causing the engine to lose drive power.
In accordance with the invention, this drawback is remedied by giving the preheating chamber a shape such that the arrival of the fuel regulating tank arranged above the preheating chamber occurs at the highest point of the upper wall of said chamber, while the outlet to the nozzle is located at a lower point of said chamber, so that the vapors which form in this chamber cannot cause a rise in pressure therein, but exit immediately through the feed opening and pass into the fuel regulator tank, from where they are conducted either to the open air or to the air intake tube.
The construction method employed may be such that the upper wall of the preheating chamber drops from one end of the other, its highest point being that at which the feed tube ends and its highest point. bottom at the opposite end, from which the inlet tube to the nozzle leaves and this, so that part of the upper wall, or of the side walls, or else, of one
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and others, either in direct contact with the bottom where the side walls of the fuel regulating tank or, possibly coinciding with them.
In order to obtain the most complete possible atomization of the fuel and, consequently, the possibility of complete combustion of said fuel, it is, however, necessary not only to ensure that the liquid fuel is brought to the nozzle of the nozzle or the like. - supply unit in the most suitable condition, but care must also be taken that said supply unit is of a shape which provides for the use in a special way of air which contributes to the spraying.
Instead of the ordinary spraying of liquid fuel through a single blanket at the tip of the nozzle according to the invention, the spraying takes place through several side openings of the nozzle. These side openings open into an air compartment surrounding the nozzle and in direct or indirect connection with the outside air through a certain number of holes in a wall which closes, in whole or in part, said air compartment and Each of these air passage holes is disposed directly outside each nozzle hole.
The method of construction can advantageously be such that below the holes of the nozzle is fixed a collar, or ring, provided with holes surrounding the nozzle and through which the air can pass in a direction along the nozzle, so that a squeaky jet of air hits one of the transverse jets of fuel coming from one of the holes in the jet. By allowing the air to
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passing only mainly through said holes along the nozzle, further atomization of the fuel particles is obtained which, when ejected from the nozzle holes, are not completely atomized, each fuel jet being hit by a jet special air arriving at a right angle to said fuel jet.
To improve and further guarantee this spraying; carburetor inlet tube, according to the embodiment to be recommended, is of such shape that the air flow which passes through it is returned downwards, against the point where the air chamber and the fuel jet widen , so that the fuel particles which might not be completely pulverized completely are subjected to a further additional pulverization due to the encounter of the two air streams, one of which contains the fuel already substantially reduced to particles which is struck at this point and pulverized more finely by the other transverse current of air, the speed of which has been increased thanks to the contraction of the space which contains it.
This deflection of the air stream can be obtained, for example, by carrying out the contraction in which the stream of air laden with particles from the air compartment flares, thanks to an extension of the opposite sides of the intake tube, di - rigé down towards a depression of the part of the opposite wall of the intake tube which surrounds the opening point of the air compartment. It has proven to be advantageous to make the front face of said extension more inclined than its rear face.
Whereas with the ordinary jets, the arrival of the fuel is regulated by means of a needle, one "
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uses, in accordance with the invention a member of the type of taps, drawers, or similar shutters, which can be screwed into the jet itself to adjust the effective area of the holes in the nozzle or, optionally, to close them entirely . the holes of the nozzle can be arranged at variable heights, so that when screwing the shutter member, their closures occur successively, or else they can be arranged at the same height and all the jets air are then used, even when the nozzle holes are almost completely closed.
According to a particular variant of the invention, this shutter member is connected to the throttle lever of the engine, so that it more or less uncovers the holes in the nozzle, depending on whether the throttle lever is more or less closed. The drawback of ordinary, non-automatic adjustment of this component is thus remedied: that the admission through the nozzle remains the same at high load as at low load, when in fact the engine, when it is running at low load. high load, receives too rich a mixture and, at low load, too lean mixture, resulting in incomplete combustion. This drawback is remedied, as indicated above, and a better efficiency is obtained by virtue of the connection mentioned between the throttle valve and the shutter member.
This connection can advantageously be constituted by a lever drive containing a connecting rod with a longitudinal slot or any other means for obtaining a certain inactive or idle stroke, such that the shutter member is not operated as long as
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the throttle is towards the middle of its travel, that is to say in the central third of it, but only when it is beyond or below this region.
The shutter member may also be connected to the air intake control, so that the supply of liquid fuel to the nozzle is automatically increased more or less when, on starting, the air intake is more or less closed.
In order to obtain good and complete combustion of the fuel mixture obtained, it is still important that a reheating of the latter occurs, preferably in conjunction with a direct adjustment of the degree of reheating, depending on the variety of liquid fuel used. .
The reheating of such a mixture is previously known per se, but the hitherto known operation had the drawback that it was not always possible to obtain the ideal reheating to ensure the most complete combustion of the fuel. liquid fuel used in the fuel mixture, in particular in the case of the use of various fuels, varying from the lightest to the heaviest, with the same carburetor system.
This difficulty is in part overcome by constructing or melting the suction tubes in a housing which forms, or which contains the exhaust tubes, so that the latter surrounds, in whole or in part, the exhaust tubes. aspiration. This is achieved, in part, by closely juxtaposing the exhaust pipes of the gases in said
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housing, so that the heat is mainly concentrated at the end of the suction tubes closest to the carburetor.
Thanks to this arrangement, it is partly achieved that a certain portion of the vaporized or pulverized particles do not condense during their passage from the carburetor to the engine; it also happens in part that the possibly non-sprayed and non-vaporized particles cannot be deposited during their journey, but thanks to a suitably thorough heating in this region, are also vaporized and carried away with the rest of the mixture.
One sees that the very vigorous but nevertheless suitably regulated heating of the pulverized and partially vaporized mixture, immediately after its passage from the carburetor to the suction tubes, results in an advantageous expansion of the mixture, further increased by a strong vaporization of the fuel particles. non-sprayed and non-sprayed present in the mixture and which would otherwise be deposited during the journey. Thanks to this expansion caused by the heating and, in particular, thanks to the development of fuel vapor, the mixture is pushed into the engine cylinder, which avoids the serious defect of the engine having difficulty in suck fuel during a sudden increase in load, or rapid acceleration.
In order to obtain the most suitable degree of heating possible depending on the variety of fuel used, that is to say whether light or heavy oils are used, the said sump can be provided with " an exhaust opening or socket, which serves to
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evacuate more or less of the exhaust gas and which, by means of a shutter member, or other adjustment member, allows the direct regulation of the degree of heating.
The arrangement which is the subject of the invention with some of its secondary characteristics is shown schematically, a. as non-limiting examples, by the accompanying drawings.
Figure 1 is the block diagram in side elevation of a particular embodiment of the carburetor system, object of the invention, and Figure 2 is a section, taken on the line II-II of Figure 1, a bypass of the exhaust tube containing the fuel preheating chamber.
Figure 8 is a longitudinal section of said chamber. FIG. 4 shows, on a larger scale and also in longitudinal section, the carburetor itself. Figure 5 shows, on a still larger scale, part of the object of Figure 4. In this figure, the fuel regulating tank forming part of the carburetor and its connection to said carburetor are shown in a purely manner. schematic. Figure 6 is a section along the line VI-VI of Figure 5.
In Figure 1 the actual carburetor is designated by the letter K and its fuel regulating tank by the letter B. Between these two components is arranged a chamber 31 (see Figures 2 and 3), placed inside a bypass U1 of the main exhaust tube U. As shown in Figure 2, the chamber 31 is limited laterally by the partitions 32 and 33 and, at its ends, by the
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partitions 34 og 35, shown in dotted lines in Figure 1 and also seen in Figure 3.
The liquid fuel regulator tank B is connected to the upper right part of this chamber (Figures 1 and 3) while the carburetor K is connected to the upper left part of said chamber 31. Downwards, the chamber 31 is limited by by the wall proper has bypass U1 and, upwards, by a partition 36 inclined from right to left in Figure 3, that is to say from the point of arrival of the fuel regulator tank to the point of evacuation to the carburetor, which provides the particular effect indicated above.
As can be seen in Figure 2, the exhaust gases can pass through chamber 31 on both sides thereof, as they pass through tube U1 in the direction indicated by arrow P in Figure 1. The tube U1 is derived from the main exhaust tube U by a fitting F with flanges, on the outside of which is arranged a butterfly valve actuated by a lever V, by means of which the exhaust gases can be brought, either to the tube U1, either to a socket U2, opening directly to the free air, or also simultaneously to the tube U1 and to the socket U2 in the desired proportion, determined by the adjustment of the butterfly by means of which it is thus possible to add the preheating of the liquid fuel in the chamber 31 depending on the variety of fuel used.
The method of construction of the nozzles and other parts of the assembly is shown in Figures 4 and 5. In Figure 5, the pre-
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heating is indicated in a purely schematic manner between the fuel regulator tank B and the carburetor K. The nozzle shown at 9 is contained in an air compartment 7, into which the outside air enters through the opening 8, directly or indirectly, preferably after passing through a preliminary air filter.
At the upper part 7a of this air compartment open, in the nozzle, a number of holes 37 and, below these holes, in said air compartment, is introduced a collar or ring 38, provided with holes 39 , each of which corresponds to one of the holes 37 and is disposed on the outside thereof, as can be seen in FIG. 6. According to the construction mode shown, the number of holes in the nozzle is of four, but any other number could be used. The nozzle 9 is closed, at its upper part, by means of a valve rod or a plug 14, which projects inside it near the upper edge of the holes 37.
As shown in Figure 4, the valve stem 14 is connected, through a system of levers 40, 41 to the air intake throttle 10 such that. when the latter rotates, it rotates the rod 14 and thus causes its axial displacement, this rod being partly threaded and carried in a fixed member carrying a corresponding thread. The system of levers 41 can advantageously be provided with a longitudinal slot 41a, so that its stroke is partly inoperative or insane.
By virtue of this arrangement, it is obtained that the opening and closing of the valve 14 does not begin until the throttle valve is actuated only in.
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the central third of its stroke, and that they gradually do not close until the last third of the opening of the throttle and, conversely, to open only at the last third of the closing of the throttle.
During operation at reduced load, or when empty, the engine is supplied respectively by the intake pipes for reduced load and when operating at no load 23, 24 which open out to the upper part 7a of the air compartment, that is to say that is, above the collar 38 and either directly outside or a little below or, as shown, a little above the side holes 37 of the nozzle.
At the other end, the vacuum operating tube 24 opens, when the throttle 16 is completely closed, between the latter and the flange 30, through which the suction tube 1 is connected to the engine, whereas the reduced load tube 23 opens immediately on the other side of the throttle 16, when the latter is fully closed, so that when the throttle is opened only very weakly, the engine begins to suck as well by the reduced load tube.
As shown in Figure 4, the nozzle flows into the air intake tube 1 of the carburetor, after its most constricted part C, in the direction of the air inlet.
As also indicated, the face of the wall projection which forms the constriction is steeper than its rear part and it may, for example, be constituted by an interchangeable lining, allowing the spraying properties to be varied.
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carburetor. In a standard type system, having passed the testing stage, this projection may, as shown, have come from cast iron with the rest of the wall. The reason for the path deviation caused by this wall projection and the depression facing it has been discussed above.
Before the constriction into which the air chamber and the fuel jet open, another constriction 5 has been provided, preferably of smaller cross section than the previous one and separated from the latter by a neck 6. The throttle 5 terminates in a surface 10, perpendicular to the suction tube and serving to stop hearth-susceptible fuel particles expelled from vortices formed in the intake tube. These fuel particles thus rotate in the neck 6 and are sucked up again. In front of the constriction 5 is arranged the usual butterfly 15.
The above-mentioned constructive union of the exhaust and suction tubes is only shown schematically in Figure 1. The letter u designates the exhaust tubes coming from the various cylinders and i the tubes. admission corres. laying whole. All these tubes pass through a common housing H, the outer wall of which surrounds, with an empty space, the suction tubes, so that the fuel mixture which arrives to them from the carburetor is heated by the heat of the gases of exhaust circulating in the exhaust pipes u.
In figure 1, the letter s designates an exhaust opening or socket on the housing H, which can be adjusted, for example
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by means of a butterfly valve and through this opening or socket a more or less significant part of the exhaust gases can be evacuated, so that the heating of the fuel mixture can be regulated directly.
At the admission end of the intake tube, the diameter of which is slightly greater than that of the remaining part, into which it opens out via a decreasing part 17, an additional independent control valve 18 is arranged, including the control lever 22 slides on the control rod 19 of the main butterfly 16, between two springs 20 and 21, wound on this rod. The outer ends of the springs are fixed in the axial direction by means of retaining rings.
The operation of this valve is as follows. When the degree of opening of the main butterfly valve 16 is increased, the valve 18 is fully or partially closed by the elastic pressure of the spring 21. As a result of this more or less complete closure of the additional valve 18, a A better vacuum is produced in the suction tube, so that the fuel intake increases and the mixture becomes richer in fuel than would be required by the normal carburetor setting. This results in faster acceleration. Due to the increase in engine speed, the vacuum in the suction tube increases, so that the valve 18 opens again in whole or in part, against the counteracting action of the spring 21.