BE447047A

BE447047A -

Info

Publication number: BE447047A
Authority: BE

Description

"APPAREIL POUR L'EVAPORATION DE GAZ LIQUEFIE"
Il est connu d'utiliser du gaz liquéfié sous pression comms carburant de remplacement dans la traction automobile. Ce carburant liquide est gazéifié dans un évaporateur chauffé généralement par l'eau de refroidissement du moteur et est détendu dans des appareils détendeurs avant d'être amené au carburateur du moteur.

Comme la quantité de carburant gazeux requise pour l'alimentation du moteur varie dans de très larges limites avec les changements de régime du moteur, il faut que l'évaporateur puisse adapter instantanément sa production de carburant gazeux à ces fluctuations, souvent très brusques, du régime du moteur, depuis la marche à vide au ralenti jusqu'à la marche en pleine puissance.

L'invention est relative à un appareil évaporateur de construc- tion et de fonctionnement très simples, qui permet d'obtenir un résultat qui n'était pas atteint dans des conditions parfaites par les installations connues. En plus, le dispositif suivant

l'invention assure la mise en marche à froid du moteur sans devoir recourir à aucun artifice, même par des températures très basses.

L'appareil évaporateur suivant l'invention est constitué par une chaudière dans laquelle le liquide à gazéifier est admis par une soupape commandée par un dispositif régulateur, par exemple constitué par une membrane élastique ou autre organe mobile, qui est influencé d'une part par la pression régnant dans la chaudière et, d'autre part, par l'action antagoniste de moyens élastiques, de manière à admettre le dit liquide dans la chaudière à une pres- sion déterminée, à laquelle la température d'évaporation du carburant liquide est nettement inférieure à la température de chauffage de la chaudière.

L'action des moyens élastiques influençant le dispositif régulateur est, de préférence, réglable pour pennettre de régler la pression à laquelle s'opère l'admission du liquide dans la chaudière, cette pression, une fois réglée, restant constante à tous les régimes du moteur.

Pour le cas où par suite d'une diminution brusque de l'as- piration du moteur, la continuation de la vaporisation dans la chaudière tend à faire monter la pression dans l'appareil évapo- rateur, l'invention prévoit une soupape automatique permettant le retour du liquide, et même d'une partie du liquide déjà gazéifié, vers le réservoir de liquide. Cette soupape peut être séparée ou combinée avec la soupape d'alimentation de la chaudière, ou être constituée par cette dernière soupape.

A titre démonstratif, un mode de réalisation de l'objet de l'invention se trouve décrit ci-après avec référence au dessin annexé, dans lequel : Fig. 1 montre une vue en coupe axiale de l'appareil évapora- teur suivant l'invention;
Fig. 2 montre une vue en coupe transversale suivant la ligne II-II de Fig. 1, et

Fig. 3 montre un schéma de montage d'une installation suivant l'invention sur un véhicule automobile.

Le liquide à vaporiser peut être un carburant quelconque liquéfié sous pression, par exemple de l'ammoniac anhydre, de l'ammoniac anhydre acétylène, quelle que soit la proportion d'acé- tylène, ou tout autre gaz carburant liquéfiable.

L'appareil évaporateur suivant l'invention peut être utilisé pour la vaporisation de tous gaz liquéfiés, mais est spécialement destiné à être appliqué à l'alimentation de tous moteurs à ex- plosion, fixes ou montés sur un véhicule automobile. Pour l'alimen- tation de moteurs à explosion, l'installation comporte notamment un réservoir A de liquide à gazéifier, un évaporateur B, un déten- teur haute pression C et un détendeur basse pression D qui est relié au carburateur E du moteur (Fig. 3).

Comme montré en Fies. 1-2, lévaporateur selon l'invention comporte un boîtier 1 entre las cloisons 2 et 3 duquel est agencé le réseau de tubes 4. Le liquide à vaporiser est amené du réser- voir 1 par la tubulure 5 et une soupape 6, ,et est vaporisé dans les tubes 4, tandis que le carburant gazeux ainsi obtenu sort par la tubulure 7 vers le détendeur C. Le fluide chauffant, par exemple l'eau de circulation du moteur, entre par la tubulure 8, passe entre les tubes 4 et sort par la tubulure 9. Pour allonger le parcours de l'eau, il est prévu des chicanes, par exemple des cloisons 10, 11 pourvues d'ouvertures alternées 12, 13.

Il va de soi qu'on peut utiliser tout autre type de chaudière, par exemple à serpentins, et appliquer n'importe quelle source de chaleur, par exemple le gaz d'échappement du moteur ou une résistance élactrique.

La soupape d'alimentation 6 est commandée par un dispositif régulateur formé, dans l'exemple illustré, par une membrane élas- tique 14 qui est soumise, d'une part, à la pression régnant dans

la chaudière et, d'autre part, à la pression d'un ressort nélicol- dal 15 La membrane 14 est disposée dans une ouverture ménagée dans le boîtier 1 et est serrée, à sa périphérie, entre le bord de cette ouverture et un couvercle 16 qui présente une saillie cylindrique creuse 17 formant le logement du ressort 15. Un chapeau fileté 18, se vissant sur le logement 17, permet de régler la tension du ressort 15. Au centre de la membrane 14 est fixée une tige 19 servant à commander la soupape 6.

Comme une partie du carburant liquide se vaporise, en se refroidissant, au passage dans la soupape régulatrice 6, il est préférable d'agencer le dispositif à membrane du côté de la sortie de l'évaporateur, de manière à le soustraire à 1 action du,froid.

La soupape 6 se trouve alors à proximité immédiate de la chambre de circulation du fluide chauffant, ce qui neutralise le refroi- dissement de la soupape par la détente du liquide sous pression.

Dans l'exemple illustré, la soupape 6 forme en marne temps la soupape automatique qui évite tout accroissement anormal de la pression dans la chaudière, en permettant au liquide, et même à une partie du liquide déjà gazéifié, de refluer vers le réservoir À par la tubulure 5, dès que la dite pression dépasse celle régnant dans le réservoir A. Dans ce cas, la soupape comporte, par exemple, une bille 20 qui, sous l'action d'un ressort 21, tend à fermer le forage d'un niple 22 placé dans la fond du boîtier 1. La tâte 23 de la tige 19 passe à jeu par le forage du niple 22, pour agir sur la bille 20. La course d'ouverture de celle-ci est limi- tée par une butée 24.

Dans la chaudière d'évaporation suivant l'invention, le niveau de liquide qui détermine la puissance de vaporisation, s'établit automatiquement à la hauteur correspondant à la demande de carburant gazeux du moteur. Lorsque cette demande de carburant augmente, l'appel de gaz vers les détendeurs fait tomber la pression dans la chaudière. Dès que cette pression devient infé-

rieure à celle (généralement 2 à 2,5 Kg/cm2) à laquelle est réglée l'ouverture de la soupape d'admission sous la commande de la membrane 14, celle-ci fléchit vers le bas et la tige 19 soulève la bille 16 de son siège, sur lequel elle était appuyée sous l'action de la pression régnant dans le réservoir A, qui est beaucoup plus forte que celle régnant dans la chaudière.

Le liquide pénètre dans la chaudière et fait monter le niveau de liquide dans celle-ci, de manière à augmenter sa surface de chauffe active et donc aussi le débit de carburant gazeux. Dès que la pression dans la chaudière remonte jusqu'à la pression de réglage, la membrane 14 comprime le ressort 15 et referme la sou- pape 6. Lorsque la demande de carburant par le moteur diminue, la pression dans la chaudière augmentera de sorte que la soupape 6 reste fermée. Le niveau de liquide descendra jusqu'au niveau correspondant au nouveau régime du moteur et le dispositif régu- lateur agira alors sur la soupape de manière à maintenir ce niveau.

Il peut arriver qu'après avoir demandé au moteur sa puis- sance maximum, il se produit une diminution brusque et importante de la demande de carburant gazeux, qui peut même devenir nulle si l'on arrête le moteur. Le niveau de liquide est alors élevé dans la chaudière et la vaporisation est intense, tandis que les détendeurs C et D sont fermés. La pression monte rapidement dans la chaudière, mais il n'en résulte aucun danger, puisque la sou- pape 6 s'ouvre automatiquement dès que la pression dépasse celle régnant dans le réservoir A, la tension du ressort 21 pouvant être., très faible. Le niveau de liquide dans la chaudière descend par suite de l'évacuation du liquide vers le réservoir A, cette évacuation pouvant même être totale en cas d'arrêt du moteur. La vaporisation est alors de nouveau adaptée aux besoins momentanés du moteur.

La chaudière devra être construite pour résister aux marnes pressions que le réservoir de stockage.

La mise en marche du moteur à froid est aisée, même à des

températures très basses. Ainsi, la température d'évaporation de l'ammoniac acétylène à 22% environ, est de l'ordre de . 38 et - 31 C. aux pressions de 2 et 2,5 kg/cm2 respectivement, qui peuvent être admises comme pressions normales de marche de la chaudière. Par une température de - 10 C, ce qui est déjà fort froid, on disposera encore d'un écart de 20 à 3000 entre la tempe-* rature du fluide de chauffage et la température de vaporisation du carburant liquide, ce qui est amplement suffisant pour alimen- ter le moteur au ralenti.

Dès que le moteur tourne, la tempé- rature du fluide chauffant la chaudière monte rapidement et le moteur peut fonctionner à plein rendement. Au moment de la mise en marche, on peut d'ailleurs réduire provisoirement la pression de marche de la chaudière en diminuant la tension du ressort 15 par le dévissage du chapeau 18, de manière à abaisser la tempé- rature de vaporisation du carburant et augmenter ainsi l'écart de température utile pour la vaporisation.

Claims

RESUME.

L'invention est relative à un appareil pour l'évaporation de gaz liquéfié sous pression, spécialement de carburant liquide pour moteurs à explosion et comporte essentiellement les particu- larités ci-après, prises séparément ou en combinaison : 1) un évaporateur comportant une chaudière, par exemple à réseau tubulaire ou à serpentins, chauffée par un fluide chauf- fant, par exemple l'eau de circulation ou les gaz d'échappement d'un moteur, ou une source de chaleur électrique,.

dans laquelle chaudière le liquide à gazéifier est admis par une soupape comman- dée par un dispositif régulateur, qui est constitué par exemple par une membrane élastique ou autre organe mobile, qui est in- fluencé, d'une part,vpar la pression régnant dans la chaudière et, d'autre part, par l'action antagoniste, de préférence réglable, de moyens élastiques, de manière à admettre le dit liquide dans <Desc/Clms Page number 7> la chaudière à une pression déterminée, à laquelle la température d'évaporation du liquide est nettement inférieure à la tempéra- ture de chauffage de la chaudière;

2 ) ce dispositif régulateur peut être constitué par une membrane élastique agencée du côté de la sortie du gaz de l'éva- porateur, et soumise, d'une part, à l'action de ce gaz et, d'au- tre part, à celle d'un ressort, de préférence à tension réglable, les mouvements de la membrane étant transmis à la soupape d'ali- mentation de la chaudière, par exemple à l'aide d'une tige ou d'un mécanisme quelconque relié à la membrane; 3 ) la prévision d'une soupape automatique qui ouvre la communication de la chaudière avec le réservoir de liquide, lorsque la pression dans la chaudière dépasse une valeur déter- minée, par exemple celle régnant dans le réservoir à liquide;

4 ) la dite soupape automatique peut former en même temps la soupape d'alimentation de la chaudière, cette soupape, cons- tituée par exemple par une bille, étant exposée, d'une part, à l'influence de l'organe de commande actionné par le dispositif régulateur et à celle de la pression régnant dans la chaudière et, d'autre part, à la pression régnant dans le réservoir à liquide et éventuellement à celle d'un ressort de tension.