BE469957A - - Google Patents

Description

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  " PROCEDE D'UTILISATION DE   L'ENERGIE   DETENUE PAR LES GAZ D'ECHAPPEMENT DES MOTEURS ET DISPOSITIFS POUR SA REALISATION", 
On sait que les moteurs à explosions et à combustion in- terne rejettent dans l'atmosphère,les gaz brûlés, après la cour- se motrice de détente. On sait que l'énergie encore disponible et restant détenue par ces gaz n'est pas complètement épuisée (leur pression peut encore atteindre 4 Kgs environ   à   la. fin de la course de détente). Ce reste d'énergie se perd directe-   ment à   l'extérieur sans aucune utilisation. Au contaire, elle. est cause d'une perte supplémentaire dans les moteurs destinés à la traction automobile, car la série de détonations qu'elle provoque à l'échappement nécessite l'emploi d'un organe à détente complétée (pot d'échappement). 



   Dans ce dernier, l'énergie restante se dégrade, par chocs, remous, etc, et son action a pour résultat de créer un laminage résistant des   gaz à     l'échappement.   Il en résulte une contre- pression nuisible à la puissance et au rendement du moteur. 



   De ce qui précède, il en résulte que la présente invention 

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 a pour objet un procédé permettant de récupérer cette perte d'energie et ainsi d'augmenter la puissance et le rendement des moteurs par l'usage d'un dispositif détendeur-éjecteur utilisant directement l'énergie restante des gaz brûlés pour produire : I) leur éjection des cylindres vers l'intérieur de ce dispositif; 2) leur évacuation vers l'extérieur,sans vibrations ni détona- tions trop bruyantes. Ces dernières proviennent en   eftet   des variations de la pression régnant dans le tuyau   d'échappement:   cette pression devient très élevée au,lever de la soupape, elle tombe ensuite vers la pression résistante extérieure dès que la soupape est fermée.

   Il en résulte une sériede vibra-   tioxs   bruyantes bien connues, qui doivent être amorties par le pot d'échappement. 



   L'action du dispositif détendeur-éjecteur réalise donc: I) d'abord l'éjection des gaz des cylindres, c'est à dire non seulement l'annulation de la contre-pression, mais son rem- placement par une dépression favorable. Celle-ci est   déter-   minée dans un dispositif   détendeur-6jecteur   approprié, par un   circuitage   régulier de la masse gazeuse,par exemple dans'une tuyère genre venturi,   à   l'entrée de laquelle débouche le tube d'échappement venant des cylindres, L'énergie détenue par les gaz brûlés sert donc ici à produire la vitesse de circui- tage de la masse gazeuse, qui dans la tuyère a même direction et même sens que les gaz sortant des cylindres. Cette vitesse de circuitage détermine une dépression qui provoque l'éjection des gaz pendant la course d'échappement. 



  2) ensuite l'évacuation à l'extérieur du dispositif détendeur- éjecteur, sans vibrations exagérées. L'énergie des gaz brûlés se trouvant continuellement et uniformément sous forme oinétique, utilisée dans le circuit, l'amplitude des variations des pres- sions est fortement réduite. 



   Afin de mieux faire ressortir l'expoeé ci-dessus, les dessins annexés,schématiques, représentent a titre explicatif 

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 et non limitatif quelques exemples   d'exécution de   dispositifs   détendeur'.'éjecteur   propres à la réalisation du procédé envisagé, 
A cet effet, la fig.r représente une coupe longitudinale dans un dispositif   détendeuréjeoteur,   
La   fig.2   représente une coupe transversale suivant A-B fig.I.. 



   ^La fig.3 représente une coupe en   Elévation   dans une forme   d'exécution   d'un dispositif   détendeur-'-éjecteur.   



   La fig.4 représente une coupe longitudinale dans une variante   dexéoution   du dispositif représenté à la fig.I. 



   La fig.5 représente en coupe une autre variante de la fig.r. 



   En se reportant aux fig,   ci-dessus   I et 2, le dispositif détendeur-éjecteur se compose d'un tube d'amenée I auquel vient s'adapter le tube d'échappement venant des cylindres. Le tube I débouche dans l'entrée   d'un   venturi composé de la tuyère con- vergente 2 suivie du divergent 3,   (le   venturi est lui-même à l'intérieur et dans l'axe d'un cylindre creux 4 en   laissant -   un espaoe annulaire libre 5 convenablement proportionné. Le cylindre enveloppant 4 porte à l'aval et dan le même axe une tubulure de sortie   6.   Les fonds ( couvercles d'extrémités ) 7 et 8 sont   courbas   de façon appropriée. 



   Le fonctionnement a lieu comme suit : 
Au lever de la soupape d'échappement, le gaz brûlé s'en-   goufire   dans le tube I aveo une grande vitesse; Il est ainsi dirigé à l'entrée du convergent 3 où il provoque une dépression considérable; Oette dépression se fait directement sentir dans l'espace annulaire 5 où elle tend à provoquer un certain vide,   Le   gaz continue sa trajectoire dans le divergent 3 où il tend à se   recomprimer.   Une partie s'échappe directement par la tubu- lure de sortie   6.   Le surplus continue vers l'extrémité 8, est aspiré dans l'espace annulaire 5 et de celui-ci vers l'entrée du convergent 2 où règne la dépression initiale;

   Celle-ci est entretenue parla vitesse des gaz échappés à chaque levée des soupapes provoquant à nouveau le lancement de la masse gazeuse 

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 vers le divergent, 
Un certain volume des gaz brûlés de chaque course d'échap- pement circuite donc ainsi dans le dispositif suivant les flèches indiquées au plan, Ce oircuitage se fait avec une vitesse con-   sidérable   entretenue par l'énergie détenue par les gaz brûlés à leur sortie immédiate des cylindres.

   L'échappement dans la tuyère 2 a donc lieu dans une masse gazeuse animée de cette .vitesse et dans le même sens que   oelle-ci,   ce qui détermine la dépression qui se maintient dans la tuyère 2, 
Cette dépression assure ainsi l'éjection das gaz pendant le restant de la longueur de la course d'échappement parcourue après l'instant de la levée des soupapes. 



   D'autre part, le divergent 3 du venturi assure une reocm-   pression   progressive des gaz en circulation et la partie qui s'échappe par la tubulure de sortie 6 est pour ainsi dire quantitativement   uniIorme   pendant l'unité de temps. De cette façon, l'amplitude des variations de pression dans cette tubu- lure, est très réduite; il en est de même des vibrations et bruits   déohappement.   



   Le dispositif   détendeur-éjeoteur   représenté à la   fig.I   et 2 réalise donc bien les deux buts visés.envisagés ci-dcssus. 



   Dans la fig.3 on a représenté schématiquement une variante d'exécution   d'un   dispositif   détendeur-éjecteur   lequel comporte un tore 9 dans lequel s'effectue un   circuitage   annulaire d'une partie des gaz brûlés. L'entrée des gaz se faisant à la péri- phérie par I et la sortie également à la périphérie par 6 et dérivation centrale, 
Dans la   fig.4   on a représenté une variante du dispositif   détendeur-éjeoteur   de la fig.I. Dans cette réalisation figurent des aubages supplémentaires 10 et II et une trajectoire 5 de section annulaire constante de la partie dérivée des gaz en dehors du venturi. 



   Dans la   fig.5   on a représente une variante, dans laquelle la partie airouitée de   là   masse gazeuse passe au travers des 

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   @   tronçonsperforés I2 du venturi   2;3, tandis   que la partie évacuée par la   tubulure.,6,   doit passer au travers de l'éoran perforé I3. 



   On peut évidemment employer tout moyen   de.refroidissement   et de poussée de la masse gazeuse en circulation par réaction à   l'aide   d'air extérieur qui serait aspiré dans le circuit effectué par la masse gazeuse, par' exemple, par des ouvertures avec ou sans soupapes   d'aspiration   qui seraient disposées sur les fonds annulaires 7 et 8 des fig.I et 4 ou sur la paroi du tore de la fig,4. 



   Subsidiairement, pour les moteurs de grande puissance, il pourra être disposé un système de refroidissement des gaz, en oours de oirouitage, à   l'aide     d'une   certaine quantité d'air extérieur aspiré dans le circuit des gaz, vers la tuyère con- vergente. Cette introduction d'air pourra aussi avoir pour but de produire une poussée par réaction dans le sens   oon'-   traire à celui de sortie de l'éjecteur, 
Il va de soi que l'emploi de toute variante d'exécution de la trajectoire de circuitage dans laquelle tout ou partie des gaz repasse à   lendroit   ou débouohe le tube   déchappement   des gaz brûlés venant du moteur, rentre dans le cadre du domaine du présent brevet. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. En résumé, il faut considérer comme objet de l'invention décrite 91-dessus, dans les limites d'application les plus larges, et caractérisé par ce qui suit: REVENDICATIONS =========================== I) Prooédé dutilisation de l'énergie détenue par les gaz brûlés s'échappant des moteurs à, explosion et combustion interne caractérisé par l'emploi de cette'énergie à provoquer un cir- ouitage d'une partie plus ou moins grande de la masse gazeuse dans une enceinte appropriée à cet effet, dans laquelle débouche par exemple en amont,

   la tuyauterie d'échappelent venant du moteur et par exemple en aval prend naissance la tuyauterie d'échappement vers l'extérieur de manière que l'éohappement du moteur se produise dans le circuit de la masse gazeuse en- visagée et dans sa direction, <Desc/Clms Page number 6> 2) Prooédé d'utilisation de l'énergie détenue par les gaz brûlés réchappant des moteurs à explosion et combustion interne selon la revendication I, caractérisé en ce que la vitesse de la masse gazeuse oirouitée est utilisée pour créer une dépression provoquant l'éjection des gaz hors des cylindres, 3) Procède d'utilisation de l'énergie détenue par les gaz brûlés s'échappant des moteurs à explosion et combustion interne, selon les revendications I et 2,

   caractérisé en ce que grâce au circuitage d'une partie plus ou moins grande de la masse gazeuse provenant de 1'échappement du moteur dans l'enceinte appropriée à cet effet, on réalise la réduction de l'amplitude des variations de la pression d'évacuation des gaz à leur sortie à l'extérieur.

   4) Dispositif pour la réalisation du procédé envisagé , selon les revendications 1,2,3, caractérisé en ce que l'en. ceinte parcourue par la masse gazeuse comporte un agencement de tuyères formant " venturi " ou l'équivalent, disposé concen. triquement à une enveloppe de forme annulaire appropriée dans laquelle circule la partie oonvenable des gaz brûlés soustraite en aval de l'enceinte considérée et ramanée en amant dans la trajectoire du gaz d'échappement venant du moteur.

   5) Dispositif pour la réalisation du procédé envisagé, selon les revendications 1,2,3,4, caractérisé en ce que lés élé ments -------- du "venturi"sont' sur une partie appropriée de leur longueur s'étendant alors jusqu'taux fonds , de l'enoeinte, pourvue de perrorations et en ce que devant l'oritice de départ des gaz dans la tuyauterie d'échappement, est disposé un écran perforé.

   6) Dispositif pour la réalisation du procédé envisagé, selon les revendications I,2,3, caractérisé en ce que l'en. ceinte paroourue par la masse gazeuse cirouitée afieote la-forme d'un tore dans lequel débouche la tuyauterie d'échappement du moteur, en regara et en direction de laquelle, prend naissance la tuyauterie d'échappement vers l'extérieur. <Desc/Clms Page number 7>

   7) Dispositif pour la réalisation du procédé envisagé, selon les revendications I,2,3, caractérisé en ce qu'en vue de sa réalisation, l'enoeinte parcourue par la masse oirouitée peut être constituée par des agencements de tuyères ordinaires et d'enveloppas concentriques ou non, capables de créer le oirouitage d'au moins une partie des gaz brûlés, venant de 1' échappement du moteur.

   8) Dispositif pour la réalisation du procédé envisagé, selon les revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il est fait éventuellement usage de moyens de refoulement et de poussée par réaotion, à l'aide dair extérieur aspiré dans le circuit effectué par la masse gazeuse,,- 9) Une forme d'exécution du.procédé selon les revendica- tions I,2,3, et d'autres empruntant en tout ou en partie les éléments caractéristiques développés ci-dessus, 10) Des formes d'exécution de dispositifs propres à la réalisation du procédé selon les revendiaations 4,5,6,7 et . d'autres empruntant en tout ou-en partie les éléments carac- téristiques développés ci-dessus,'