BE441817A

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Publication number: BE441817A
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Description


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 procédé pour aotionner les moteurs à combustion interne à l'aide de gaz de gazogène. 



   La présente invention concerne un procédé pour actionner à l'aide de gaz de gazogène les moteurs à combustion interne, en particulier notamment les moteurs destinée aux engins de locomo- tion comme les automobiles, les tracteurs, les bateaux et semblables. 



   Un grave défaut antérieurement Inhérent aux gaz de gazogène de tous genres, réside dans le fait que par rapport aux gaz en- gendrés par l'essence, l'huile brute et d'autres substances ana- logues, le gaz de gazogène est pauvre. En d'autres termes, un moteur de cylindrée donnée, et actionné à l'essence par exemple, possède une puissance notablement plus grande que le même moteur actionné au gaz de gazogène. 



   La présente invention a pour but d'enrichir le gaz de gazogène, c'est à dire d'accroître son pouvoir calorifique, et 

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 consiste essentiellement en ce que de l'acide carbonique est séparé des gaz d'échappement du moteur et introduit, en vue de sa réduction en oxyde de carbone, dans la zone de réduction du gazogène destiné à actionner le moteur. 



   Par l'introduction précitée de l'acide carbonique, l'ensemble des gaz s'écoulant du gazogène au moteur se trouve enrichi du fait que le gaz contient moins d'azote et plus d'oxyde de carbone. 



   Il présente par suite un pouvoir calorifique substantiellement plus élevé et donne au moteur une puissance substantiellement plus grande. 



   Suivant la quantité d'acide carbonique introduit dans le gazogène, on peut modifier la teneur en acide carbonique des gaz passant du gazogène au moteur et par suite sa forée. par réglage de la quantité d'acide carbonique envoyée au gazogène, réglage qui peut être réalisé par voie mécanique à l'aide de dispo- sitifs de valves, un moteur de cylindrée donnée peut être amené à donner un plus grand ou un plus petit nombre de chevaux. 



   Par introduction suffisante d'acide carbonique, il est aussi possible d'atteindre une limite qui est égale ou supérieure à celle que l'on peut atteindre pour le même moteur actionné à l'essence ou à l'huile brute. 



   Par réduction ou par fixation de l'introduction d'acide carboni- que dans le gazogène, à une valeur inférieure donnée, il est possi- ble et en particulier pour des moteurs puissants, de fixer la puissance fournie à une valeur inférieure à la puissance maximum du moteur, en accroissant ainsi la durée de vie utile du moteur. 



   L'extraction de l'acide carbonique des gaz d'échappement peut être obtenue par séparation de l'acide carbonique et de l'azote par centrifugation ou par absorption de l'acide carbonique dans une substance solide, liquide, gazeuse ou capable de former des gaz. 



  Dans ce but, plusieurs agents d'absorption ou de dissolution peuvent être utilisés, avantageusement un agent d'absorption soluble dans l'eau comme par exemple la potasse. 

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   L'acide carbonique absorbé par la solution de potasse est libéré par chauffage de la solution à une température appropriée, dans une chambre de dégagement spéciale. L'acide carbonique libéré est introduit par une canalisation dans la zone de réduction du gazogène,   où,   par le charbon y amené, cet acide carbonique est réduit en oxyde de carbone . Em même temps, comme susdit, le réglage de la quantité introduite d'acide carbonique peut être assuré par des moyens mécaniques. 



   Lorsque l'acide carbonique est extrait par absorption, le réglage peut également être réalisé par détermination ou mesurage de la quantité de gaz d'échappement qui est introduite dans la chambre d'absorption et, en outre, par détermination ou mesurage du degré d'efficacité de la chambre d'absorption et, ou de la chambre de dégagement, 
Bien que le procédé décrit plus haut puisse être utilisé pour tous genres de moteurs actionnés au gaz de gazogène, il présente son intérêt le plus marqué dans le cas   d'engins   de locomotion à moteur, comme les automobiles, les tracteurs, les bateaux et ana- logues. pour ce genre de moteurs, l'un des avantages essentiels réside dans le fait que l'objet de l'invention, avec ses dispositifs et accessoires, peuvent être facilement aménagés.

   Ainsi, il est possible d'employer une dissolution de potasse comme fluide de refroidissement pour le moteur ; de laisser se produire l'absorption dans ce liquide de refroidissement et après que ce dernier a été refroidi dans un radiateur usuel d'automobile, de libérer l'acide carbonique du fluide de refroidissement de façon que le fluide de refroidissement soit tout d'abord échauffé dans   l'enceinte',   du moteur et amené alors, dans une chambre spéciale, à une température appropriée au dégagement du gaz, la chaleur nécessaire étant four- nie par les gaz d'échappement ou le gaz de gazogène. 



   Une réalisation de ce genre de l'objet de l'invention est représentée schématiquement au dessin. annexé, 
Sur le dessin, 1 désigne un gazogène d'un genre quelconque possédant une zone de réduction 2 et une entrée d'air 3 . Le 

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 moteur est désigné par   4, et   6 désigne la conduite de gaz entre le moteur et le gazogène. Les gaz d'échappement du moteur passent par le conduit 6 à une chambre d'absorption 7, contenant de la potasse dissoute dans de l'eau ou un autre liquide. 



   Cette dissolution, qui sert de fluide de refroidissement, est, avec l'acide carbonique absorbe partir des gaz d'échappement, conduite, par exemple à l'aide de la pompe à eau de refroidissement usuelle, par le conduit 8, au système refroidisseur du moteur où un réchauffage de la solution peut être   réalisé.   La solution est alors amenée à une chambre de dégagement 9, qui est chauffée par les gaz d'échappement de la conduite 8, après quoi   l'acide   carbonique ainsi mis en .liberté est amené à la zone de réduction 2 du gazogène par la conduite 10. 



   Le liquide de refroidissement avec l'agent d'absorption sont conduits par un conduit 11 à la chambre d'absorption 7. Les gaz .d'échappement qui, dans la chambre 7, ont été plus ou moins libérés d'acide carbonique, d'échappent par un conduit 12 et peuvent, comme il sera décrit plus avant, être plus complètement utilisés pour les buts de   l'invention .   



   Le séparateur de gaz 9 peut, comme il va de soi, être monté sur le conduit de gaz 5, entre le gazogène et le moteur, au lieu   d'être   agenoé sur le conduit d'échappement 5 comme susdit. Le séparateur de gaz peut simultanément servir de refroidisseur pour le gaz de gazogène et prendre la place du refroidisseur de gaz   emp loy é.    



   Une particularité de l'invention réside   dans   le fait qu'une grande partie de la chaleur libérée par la combustion dans le moteur est rendue utile, alors qu'ordinairement elle est évacuée inutilement. 



   Pour exposer plus avant le procédé, il/est mentionné que l'acide carbonique libéré de la solution de potasse est mélangé à de la vapeur d'eau qui, tout au moins en partie, devait être éliminée par l'agencement du condensateur de   mélange.   



   Par réglage convenable de la capacité de séparation pour 1' 

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 eau du condensateur on peut; en même temps que l'acide carbonique, amener à la zone de réduction du gazogène une quantité de vapeur d'eau convenable pour la conversion en oxyde de carbone et hydrogè-   ne.   



   Il a été souligné plus haut que la combustion dans le gazogène s'effectue avec dégagement de chaleur et que pour la réduction un apport de chaleur était   nécessaire.   Dans les gazogènes antérieure- ment connus, le dégagement de chaleur dû à la combustion est nota- blement plus important que la quantité de chaleur¯ qui est   nécessai-   re dans la zone de réduction. par l'introduction d'acide carbonique et de vapeur d'eau de l'extérieur, on utilise dans la zone de réduction   l'excédent   de chaleur du procédé. 



   L'excédent de chaleur disponible dans les gazogènes de types antérieurement connus comporte un gros inconvénient, entre autres du fait que le gazogène peut provoquer la combustion de matières inflammables se trouvant aux environs. par utilisation de l'excédent de chaleur pour le procédé additionnel de la zone de réduction, visé par l'invention, l'excé- dent de chaleur du gazogène peut être réduit dans une mesure telle que, du point de vue incendie, le gazogène devient inoffensif. 



  Il peut même être nécessaire d'économiser l'excédent de chaleur et en particulier par isolement extérieur du gazogène, de manière que tout le gazogène présente à peu près la même température exté- rieure que l'atmosphère ambiante. Les avantages économiques et pratiques qui en résultent sont très importants, en particulier lors du montage du gazogène sur des véhicules à marchandises, à voya- geurs, et sur des bateaux. 



   Le procédé déorit est caractérisé par deux particularités essentielles supplémentaires, savoir: 1- par introduction de l'acide carbonique dans le gazogène, sans      introduction simultanée d'azote, et par utilisation de l'excédent de chaleur du gazogène pour la réduction de l'acide carbonique, on obtient une réduction importante de consommation de charbon par 

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 rapport à la puissance spécifique du moteur, et de ce fait une meilleure utilisation du combustible. 



   2 - L 'utilisation de l'aoide carbonique extrait des gaz d'échap- pement et son introduction dans le gazogène réalisent un cycle fer- mé, sans introduction de nouvelle matière, ou xxxxxxxxx libéra- tion de produits de séparation. Un ensemble moteur actionné de cette façon'comporte donc le combustible usuel dans le gazogène et évacue par le conduit d'échappement du moteur un gaz qui contint principalement de l'azote tandis qu'il est pauvre en acide carbo- nique, ce qui en diminue la nocivité , 
Aveo le procédé d'absorption décrit plus haut, on peut com-   biner   un procédé d'absorption, dont le but est de libérer l'oxyde de carbone contenu dans les gaz d'échappement, en particulier, par exemple, par absorption dans une solution de chlorure de cuivre,

   et la libération de l'oxyde de carbone de cette solution aveo   re-introduction   dans le conduit monté entre le gazogène et le moteur. 



   Cette disposition est illustrée dans le dessin annexé, dans lequel les gaz d'échappement s'écoulant par le conduit 12 , sont amenés à une chambre d'absorption 13 pour l'oxyde de carbone. La solution et l'oxyde de carbone absorbé sont amenés par un conduit 
14 à une chambre de dégagement ou séparateur 15 chauffé par les gaz d'échappement du conduit 5, et de laquelle l'oxyde de carbone est amené au moteur par un conduit 16 débouchant dans le conduit gaz 6. 



   Le chauffage du séparateur 15 peut être assuré par les gaz brûlés de ce dernier conduit 5, au lieu d'être chauffé par les gaz du conduit d'échappement 6, Les gaz inoffensifs finalement éliminés, s'évacuent de la chambre d'absorption 13 par le con- duit 17. Le retour de la solution d'absorption du séparateur 15 à la chambre d'absorption 13 s'effectue par le conduit 18. 



   Ce dernier procédé d'absorption est d'importance particu- lière dans l'épuration des gaz qui sont engendrés pendant les périodes finales et de déchargement des gazogènes, et avant que 

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 les gaz ne sont admis au moteur et y sont   brulés,   grâce à quoi on supprime un grand nombre des inconvénients actuels de l'emploi et du garage des véhicules actionnés au gaz de gazogène . 



   Un autre mode pour éliminer la nocivité des gaz d'échappement consiste à transformer l'oxyde de carbone en acide carbonique, en particulier par introduction d'oxygène dans le conduit des gaz, ou bien par introduction de   l'oxyde   de carbone dans un fluide qui contient un excès d'oxygène, après quoi l'acide carbonique engendré peut être introduit dans la zone de réduction. 



   Dans ce qui précède on a décrit comment, dans les gazogènes des types usuels antérieurs, on disposait pour partie d'une .zone de combustion et pour partie d'une zone de réduction. L'introduo- tion par l'extérieur d'acide carbonique rend toutefois éoonomi-   quement   possible de travailler avec un récipient qui ne comprend pas de zone de combustion, mais dans lequel ne se produit qu'une réduction, en sorte que la chaleur nécessaire à la réduction doit être fournie de l'extérieur. Le gazogène se présente alors à peu près comme une cornue alimentée en charbon dans laquelle on introduit de l'acide carbonique, et qui comporte un chauffage particulier.

   L'avantage essentiel de pareille réalisation de l'invention réside dans la possibilité d'utiliser dans le dispo- sitif de chauffage particulier d'autres combustibles que ceux convenant pour la génération du gaz moteur. 



   On peut fournir à la cornue la chaleur nécessaire, en uti- lisant dans le foyer particulier du charbon gras, du coke, de la tourbe, du bois, des déchets de bois, ou d'autres combustibles de moindre valeur, ou des combustibles liquides comme du goudron, ou bien encore des combustibles gazeux comme de l'hydrogène ou du gaz tonnant ou oxhydrique. 



   Lorsqu'on utilise du gaz tonnant, le chauffage du gazogène peut également être en partie assuré par introduction d'oxygène pur dans la cornue en produisant ainsi une quantité correspon- dante d'oxyde de carbone, avec dégagement de chaleur,

Claims

REVENDICATIONS ( 1.- Procédé pour actionner des moteurs à combustion interne à ( ( l'aide de gaz de gazogène, caractérisé par le fait que l'on extrait ( des gaz d'échappement du moteur de l'acide carbonique et que l'on ( introduit cet acide, en vue de sa réduction en oxyde de carbone, ( dans la zone de réduction du gazogène alimentant le moteur.

( 2,- procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait ( que l'excédent de chaleur engendré dans la zone de combustion du ( gazogène est employé dans la zone de réduction du gazogène pour la ( réduction de 1'acide carbonique séparé des gaz d'échappement .

( ( 3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par la fait RESUME ( ( que la chaleur de réduction nécessaire à la zone de réduction lui ( est fournie par un foyer spécial agencé extérieurement à cette ( zone, et dans lequel on peut utiliser un combustible d'un genre différent de celui de la zone de réduction.

( ( 4.- procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par ( le fait que l'extraction . de l'acide carbonique des gaz d'échappé- ment s'obtient par absorption dans un milieu approprié, tandis ( que pour la libération de l'acide carbonique de ce milieu on ( utilise la chaleur engendrée par le moteur, ou bien l'excédent de ( chaleur des gaz de gazogène ou du gazogène lui- même.

5.- procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'agent d'absorption est soluble, et est incorporé au liquide en circulation qui est destiné au refroidissement du moteur.

6.- procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le liquide contenant l'agent d'absorption est amené , par la pompe de circulation du moteur, à traverser une chambre d'absorption et une chambre de dégagement.

7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la quantité d'acide carbonique intro duit dans la zone de réduction est réglable.

8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la quantité des gaz d'échappement utilisés à l'obtention de l'acide carbonique est réglable <Desc/Clms Page number 9> 10.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé par le fait que le taux de dégagement de l'acide car- bonique hors de l'agent d'absorption est réglable .

Il.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 10 , caractérisé par le fait qu'avec l'acide carbonique on introduit dans la zone de réduction du gazogène de la vapeur d'eau engendrée lors de la libération de l'acide carbonique hors de l'agent d'ab- sorption, la vapeur d'eau étant introduite en quantité convenant pour sa transformation en oxyde de carbone et hydrogène.

12.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 , caractérisé par l'extraction hors des gaz d'échappement d'oxyde de carbone qui, après avoir été libéré de l'agent d'absorption, est amené aux chambres de combustion du moteur.

13.- procédé salon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que l'oxyde de carbone présent dans les gaz d'échappement est transformé en acide carbonique par oxydation à l'aide d'oxygène auxiliaire, l'acide carbonique formé étant intro- duit dans la zone de réduction du gazogène.

14.- Dispositif pour la réalisation du procédé défini dans les revendications 1, 2 ou 3 et 4, caractérisé par le fait que le con- duit d'évacuation des gaz (6) du moteur (4) est raccordé à une chambre (7) contenant un agent d'absorption pour l'acide carbonique, cette chambre étant reliée à une chambre de dégagement' (9) qui est chauffée par les gaz d'échappement du moteur ou bien par les gaz du gazogène et qui communique par un conduit (10) avec la zone de réduction du gazogène.

15.- Dispositif selon la revendication 14, comportant un agent d'absorption soluble dans un liquide, caractérisé par le fait que la liaison (8) entre la chambre d'absorption (7) et la chambre de dégagement (9) comprend le système de refroidissement du moteur, en vue d' échauffer la solution absorbante et l'acide carbonique y absorbé avant l'entrée de cette solution dans la chambre de dégagement. <Desc/Clms Page number 10>

16.- Dispositif selon la revendication 14 ou 15, caractérisé par le fait que la chambre d'absorption (7) pour l'acide carbonique, est reliée par un conduit (12) avec une chambre d'absorption (13) pour l'oxyde de carbone contenu dans les gaz d'échappement, cette dernière chambre étant rel iée à une chambre de dégagement de gaz (15) qui est chauffée par les gaz d'échappement du moteur ou par les gaz du gazogène , et qui communique par un conduit (16 )avec l'espace de combustion du moteur.