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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.