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PERFECTIONNEMENTS AUX CARBURATEURS
La présente invention est relative aux carburateurs pour moteurs à combustion et, d'une manière plus particulière, à leurs dispositifs de pul- vérisation de l'émulsion primaire, d'air et d'essence ou autre carburant li- quide, émulsion très riche en carburant et obtenue dans le carburateur même.
Le dispositif de pulvérisation des carburateurs connus comporte généralement un venturi, disposé dans un canal parcouru par de l'air secon- daire aspiré par le moteur et en aval du col de ce venturi, c'est-à-dire à l'endroit où la veine d'air secondaire est la plus compacte, un tube éjecte- un jet axial de l'émulsion primaire
Avec un tel dispositif, la gazéification ou vaporisation finale du carbu- rant n'est que très imparfaitement assurée aux bas régimes du moteur. Les véhicules de carburant non vaporisées ne brûlent dans le moteur qu'à leur périphérie et le résultat de cette mauvaise combustion se traduit par une consommation exagérée de carburant et par des reprises ou accélérations len- tes accompagnées d'un manque- de souplesse à ces mêmes régimes.
L'invention a pour objet un carburateur perniettant de remédier aux inconvénients précités en donnant marne aux basses allures du moteur une gazéification quasi complète du carburant,,
Ce carburateur est caractérisé en ce que son dispositif de pul- vérisation de l'émulsion primaire d'air et de carburant' comporte, à l'inté- rieur du canal usuel cylindrique de sortie du mélange final air-carburant, un corps creux dans la cavité duquel débouche un tube délivreur de-ladite émulsion primaire, ce corps, qui forme sur ce tube une sorte de coiffe et qui ménage directement avec la paroi cylindrique interne dudit canal de sor- tie un passage annulaire étranglé, comportant, d'une part, du côté tourné vers l'amont de ce canal au moins un orifice d'entrée d'air secondaire et, d'autre part, du côté tourné vers l'aval,
une série de fentes étroites d'é- jection disposées dans des plans longitudinaux radiaux.
Grâce à cet agencement
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d'une part, on obtient à l'intérieur même du corps creux formant coiffe une émulsion très homogène résultant du brassage intense dans cette coiffe de l'émulsion primaire, et d'une petite portion d'air ayant pénétré dans ladite coiffe par son ou ses orifices d'entrée d'air;
et, d'autre part, l'air secondaire, qui parcourt le canal de sortie de l'amont vers l'aval sous Inaction de la dépression créée par le moteur à alimenter, doit contourner la coiffe qui constitue un obstacle cen- tral et est ainsi obligé de former une veine cylindrique creuse, dans laquel- le ladite émulsion particulièrement homogène obtenue dans la coiffe est in- jectée de par .l' intérieur 'et sous forme de nappes minces de- grande surface, à travers les fentes radiales d'éjection de la coiffe.
L'invention a également pour objet, le corps creux formant coif- fe du carburateur précité, cette coiffe étant considérée en soi.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple :
Fig. 1 est une vue schématique- en élévation et coupe partielle d'un carburateur perfectionné suivant l'invention, dans lequel les diverses parties généralement plus ou moins rassemblées en une masse compacte ont été étalées pour plue de clarté; Fig. 2 est une coupe longitudinale du dispositif de pulvérisa- tion de ce carburateur suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1;
Fig. 3 est une vue analogue à celle de la Fig. l d'une première variante, relative à un carburateur du type connu inversé;
Fig. 4 est une vue en perspective avec arrachement partiel de la coiffe du dispositif de pulvérisation de ce carburateur;
Figs. 5 et 6 sont des vues analogues, respectivement aux Figs.
3 et 4, d'une deuxième variante relative à un carburateur du type connu à venturi central.
Suivant l'exemple d'exécution représenté aux Figs. 1 et 2, le carburateur comporte, à la manière connue, une cuve à niveau constant 1 ali- mentée en essence ou carburant liquide analogue par un tube 2. Cette cuve est reliée. à travers le gicleur calibré 3 à un puits- d'émulsion 4, dans le- quel plonge une rampe d'émulsion 5 pourvue à son extrémité supérieure d'un orifice calibré 6 d'entrée d'air et percée, à l'intérieur du puits 4,, de trous 7 de sortie de l'air entré en 4.
Du sometoepits 4 part un tube délivreur 8 qui pénètre radialement dans le canal de sortie 9 formé dans le corps du carburateur. Il y débouche en 10 sensiblement sur l'axe longitudinal XX. Le canal 9 est ouvert de part en part; il comporte une entrée amont 11 d'air et une sortie aval 11a pour le mélange final carburant-air à admettre au moteur.
La partie du tube 8 logée dans le canal 9 est recouverte d'une coiffe tronconique 12 au moins sensiblement coaxiale à l'axe XX. La petite base pleine est tournée vers l'amont, sa grande base est dirigée vers l'a- val
Cette coiffe 12 qui forme une cavité 13 autour de l'orifice de sortie 10 du tube 8 est pourvue, venue par exemple de matière, d'une douil- le latérale 14 de fixation; cette douille enfilée sur le tube 8 comporte un épaulement 15 qui prend appui contre le canal 9 et à la suite de cet épaule- ment une partie filetée- 16 qui traverse la paroi du canal 9 et sur laquelle est vissé un écrou 17 de blocage.
La coiffe 12 comporte sur sa paroi tronconique, vers l'amont, un certain nombre de trous dans lesquels sont vissées des vis perforées 18 formant des ajutages d'entrée d'air. Une vis analogue 18a est prévue au cen- tre de la petite base amont de la coiffe.
Enfin, la base aval de la coiffe est pourvue vers sa périphérie et sur tout sont pourtour d'étroites fentes radiales 19, d'une longueur par exemple de l'ordre du centimètre, tandis que leur largeur est de l'ordre de un à deux millimètres.
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Le carburateur est complété par un papillon usuel des gaz 20, monté rotatif dans le canal 9, en aval de la coiffe 12, autour d'un axe dia- métral 21.
Le fonctionnement du carburateur est en particulier de son dis- positif de pulvérisation constitué par la combinaison du canal 9, du tube 8 et de la coiffe 12 et le-suivant s
Dès que le moteur est en marche et qu'on ouvre le papillon 20 des gaz, la dépression créée dans le canal 9 en aval de ce papillon se trans- met en amont de lui, provoquant une entrée d9air secondaire en 11 Cet air qui se déplace dans le sens dea flèches (Fige 2) est obligé de contourner la coiffe 12 formant ainsi, autour d'elle, une veine creuse dont l'épaisseur mi- nimum, correspondant à la plus grande vitesse de l'air, est située au niveau de la grande base de la coiffe.
La veine se referme ensuite à une certaine distance en aval de cette base. Cette veine crée donc devant les fentes 19 une zone de forte dépression qui se transmet à l'intérieur de la coiffée
La dépression ainsi créée dans la cavité 13 provoque d'une part, l'aspiration d'une petite quantité d'air secondaire prélevé dans la veine d'air par les trous calibrés 18 et 18a vers l'amont de la coiffe, c'est-à-dire en des points placés hors de la zone de dépres- sion maximum;
. et, d'autre part, l'éjection dans cette cavité par l'orifice 10 du tube 8 d'une émulsion primaire de carburant et d'air, cette émulsion très riche en carburant (90% par exemple) ayant été formée dans le puits 4', com- me connu, par le carburant débité par le gicleur 3 et l'air débité par 1'o- rifice calibré 6.
Dans la cavité 13, l'émulsion primaire se trouve intimement brassée avec les filets d'air secondaire entrés par les trous 18, 18a; on obtient ainsi une émulsion un peu enrichie en air mais très homogénéisée par rapport à celle qui a été éjectée en 10
Cette émulsion très homogène et enrichie en air est éjectée à son tour, par les fentes 19, en des nappes radiales minces à très grande surface, dans la veine creuse d'air secondaire dans la zone de forte dépres- sion.
11 en résulte un nouveau brassage intense de cette émulsion et sa pul- vérisation absolue dans Pair secondaires L'expérience montre que c'est un mélange rigoureusement homogène qui sort en !la du carburatuer
Grâce à l'homogénéité quasi absolue obtenue, on obtient une meil- leure combustion du mélange dans le moteur, ce qui permet d'obtenir des ac- célérations plus rapides et une plus grande souplesse du moteur aux bas ré- gimes Aux allures élevées, l'amélioration est encore plus franche et se traduit par un gain de vitesse accompagné d'une diminution de la consomma- tion spécifique.
En bref, on obtient alors une augmentation de 1'ordre de 10 à 20% du rendement. ,
On notera que le réglage de l'air total devant être admis par le moteur peut être assuré facilement par le choix des diamètres interne du canal 9 et externe de la grande base de la coiffe 12 c'est-à-dire de la lar- geur du passage annulaire étranglé-ménagé par cette coiffe dans le canal 9.
On peut choisir les diamètres de manière que la section étranglée de passa- ge soit ou égale à celle d'un carburateur usuel à venturi, soit plus grande-,
Dans le premier cas, le réglage usuel du carburateur n'a pas à être modifié et par rapport à un carburateur usuel à buse formant venturi, il suffit d'enlever la buse et de placer la coiffe 12 pour réaliser 1'inven ion
Dans le deuxième cas, le réglage usuel du carburateur devra être modifié, le mélange final étant enrichi en air secondaire, il conviendra de l'enrichir proportionnellement en carburant par augmentation du gicleur prin- cipal 3 et/ou par diminution du calibre de l'orifice 6 d'entrée d'air.
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A la Fige 3 on a représenté une variante appliquée à un carbura- teur du type inversé dans lequel le canal 9 est vertical et parcouru de haut en bas par l'air secondaire. Le tube 8a délivrant le mélange primaire est coudé en 22 et se prolonge vers le haut axialement dans le canal 9o Il est obturé à son extrémité supérieure et débouche au-dessous de cette extrémité par des orifices radiaux 23 sous une coiffe 24 Celle-ci est de forme géné- rale bi-tronconique (Figs, 3-4)Elle est enfilée sur le tube ga grâce à un orifice 25 de sa base tournée vers- l'aval, c'est-à-dire vers l'extrémité de sortie 11a du canal 9 et elle est fixée sur 1'extrémité du tube 8a par une vis 26 visée dans sa base amont.
La surface amont sensiblement conique mais à génératrices cur- vilignes de la coiffe est pourvue d'orifices calibrés 18.
Quant à la surface conique aval, elle est percée dune part, au voisinage de sa grande base de deux fentes étroi- tes circulaires 27 et, d'autre part, sur tout son pourtour suivant ses génératrices, d'étroites fentes d'éjection 280
Le fonctionnement est analogue à celui du premier exemple; ce- pendant l'homogénéisation est, si l'on peut dire, encore plus parfaite du fait que les nappes minces de mélange air-carburant éjecté par les fentes 28 dans des plans longitudinaux radiaux ont une direction centrifuge-; elles sont dirigées vers la paroi du canal 9 comme le montrent les flèches f2 mais elles rencontrent aussitôt les filets- d'air secondaire qui après 1'é tranglement tendent à lécher (flèches f3) la coiffe-en raison de l'augmen- tation de section qui se présente devant eux;
finalement le mélange, d'une part, de l'émulsion primaire déjà brassée et enrichie-en air dans la coiffe 24 et, d'autre part, d'air secondaire se précipite vers la sortie 11a en décrivant sur lui-même une série de tourbillons tels que 1.4 assurant une homogénéité absolue.
Les fentes circonférentielles 27, Inexpérience 1'a montré, aug- mentent la dépression à l'intérieur de la coiffée
Dans cet exemple, aussi bien que dans le premier et celui qui suivra, les dimensions et le nombre des fentes 28 ne sont pas critiques. Il suffit de les calculer largement avec excès, pour leur permettre d'écouler au plus grand régime du moteur le mélange primaire enrichi en air- désiré.
Les divers réglages sont assurés par le choix du gicleur 3, de l'orifice- ca- libré 6 et des orifices calibrés 18 A titre d'exemple numérique, des essais effectués sur un moteur à quatre temps à quatre cylindres de 750 cm3 de cylindrée, tournant à 4000 t/m, ont donné les résultats comparatifs suivants g
1 ) avec un carburateur usuel ayant une buse formant venturi de 14,5 mm de diamètre à l'étranglement (soit 165 millimètres carrés de surfa- ce d'admission d'air), le moteur a développé au banc 17 chevaux;
2 d avec un canal 9 de 26 mm de diamètre interne soit une sec- tion de 530 mm2 et un pulvérisateur avec coiffe de 16 mm (soit 200 mm2) au niveau de 1-'étranglement, ce qui donne une surface annulaire pour l'étrangle- ment, de 330 mm2, cette coiffe comportant vingt fentes 28 de 0,2 mm de lar- ge et 18 mm de long et quatre- trous 18 d'un- diamètre de 1'ordre de 2,5 mm, le moteur a développé au banc 23 chevaux, soit une augmentation de 6 chevaux correspondant à 30% de la puissance développée lors du premier essai.
Les Figs. 5 et 6 sont relatives à un carburateur également de type connu à venturi central 29 raccordé en tube 8b d'arrivée du mélange primaire. La coiffe 30 qui-est également bitronconique est emmanchée par sa base arrière pourvue d'un alésage 31 terminé par un épaulement 32 sur l'ex- trémité aval du venturi 29 et est immobilisée à l'aide d'une tige entretoi- se 33 filetée à ses deux extrémités. Cette tige est vissée en 34 dans la ba- se aval pleine de la coiffe 30 et reçoit à son autre extrémité un écrou 35
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prenant appui sur l'extrémité amont du venturi 29 Cet écrou formant bou- chon est percé d'orifices 36 réglables d'entrée d'air.
Le tronc de cône aval de la coiffe comporte des fentes étroi- tes 37 d'éjection et des fentes circulaires 37a au voisinage de la grande base, tandis que le tronc de cône amont est pourvu d'orifices 38. Ceux-ci sont réglables grâce à une bague 39 montée rotative sur la coiffe et pour- vue d'autant de trous 40 que la coiffe. Le réglage est assuré en amenant, par une rotation de la bague 39, les trous 38 et 40 plus ou moins en coin- cidence.
A titre d'exemple numérique, avec un véhicule équipé d'un moteur à quatre temps à six cylindres ayant un alésage de 86 mm et une course de 100 mm., la puissance à 4000 t/m étant de 107 CV, on a effectué les deux essais suivants 1er Essai. - Sans coiffe, avec un venturi normal 41 représenté en traits mixtes sur la Fig. 5, ce venturi ayant au col un diamètre de 30 mm. soit une section de 716 mm2, la section interne du canal 9 étant de 1418 mm2, on a obtenu, pour un circuit donné, une vitesse maximum de 156 km/heure.
2èmme Essai. - En supprimant le venturi 41 et en utilisant une coiffe d'un diamètre maximum de 33 mm, pourvue de trente fentes 37 de 0,8 mm de large et 5 mm de long, quatre trous- 38 de 3 mm de diamètre et deux trous 36 de 2 millimètres de diamètre, on a obtenu pour le même parcours une vitesse de 171 km/heure.
La consommation a été de 20 litres dans le premier essai et de 21 litres dans le second, ce qui montre que la consommation spécifique est restée la même, soit 230 grammes au cheval-heure.
Les calculs basés sur la démultiplication du pont du véhicule, ont montré qu'à charge égale du moteur on a gagné près de 600 tours/minute.
Naturellement, l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés et décrits qui n'ont été donnés qu'à titre d'exem- ple.
Le nombre de trous déjection du tube 8, 8a ou 8b, ainsi que le nombre de trous d'entrée d'air dans la coiffe peuvent être différents de ceux indiqués.
La forme bi-tronconique ou similaire de la coiffe peut être rem- placée par une forme plus aérodynamique en forme par exemple d'ovoîde, les fentes d'éjection restant tournées vers l'aval et les trous d'entrée d'air vers 1'amont
REVENDICATIONS
1.- Carburateur pour moteur à combustion, caractérisé en ce que son dispositif de pulvérisation de l'émulsion primaire air-carburant formée dans ledit carburateur même, comporte, à l'intérieur du canal usuel cylin- drique de sortie du mélange final air-carburant, un corps creux dans la ca- vité duquel débouche un tube délivreur de ladite- émulsion primaire, ce corps, qui forme sur ce tube une sorte de coiffe et qui ménage directement avec la paroi cylindrique interne dudit canal de sortie un passage annulaire étran- glé, comporant,
d'une part, du côté tourné vers l'amont de ce canel au moins un orifice d'entrée d'air secondaire et, d'autre part, du côté tourné vers l'aval une série de fentes étroites d'éjection disposées dans des plans lon- gitudinaux radiaux.