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PERFECTIONNEMENTS AUXS OUPAPES DE REGULATEUR, POUR MOTEURS A GAZ.
Il est bien connu qu'un moteur tournant avec un régulateur à étran- glenent est de réglage facile et qu'il en est de même du rapport gaz/air intro- duit dans une soupape de mélange. Dans la plupart des soupapes de régulateur, les lumières de gaz et d'air ont des dimensions permanentes et ces lumières peuvent être réglées par le régulateur à des degrés d'ouverture différents pour contrôler la quantité de gaz et d'air aspirée dans le moteur. On vend des moteurs destinés à fonctionner avec du gaz, fabriqué en partant de charbon, de 500 unités B.Th. par pied cubique, ce qui est normal en Grande-Bretagne, avec du gaz d'égout d'environ 650 unités B.Th. par pied cubique, et avec du gaz naturel tel que fourni par les champs pétrolifères et pouvant avoir une valeur de 10000 ou 10500 unités B.Th. par pied cubique.
Les moteurs doivent être réglés au moment de l'utilisation au gaz particulier qui est employé, puisque très souvent la qualité du gaz n'est pas connue d'avance.
De plus, on demande souvent à un moteur de pouvoir s'adapter immé- .diatement à du gaz plus riche, même sans arrêter le moteur. Cela serait évidem- ment impossible si les soupapes du régulateur devaient être modifiées de telle sorte que le rapport air/gaz soit modifié.
A titre d'exemple, supposons un dispositif simple dans lequel un moteur est réglé pour du gaz de ville, le rapport air/gaz étant de 6 pour 1' air à 1 pour le gaz. Dans ces conditions, on aurait une soupape d'air ayant une surface 6 fois plus grande que la soupape de gaz.
Le régulateur actionnant ces deux soupapes maintiendrait ce mélange depuis une charge nulle jusqu'à une charge pleine.-Si le moteur était subitement alimenté avec du gaz d'un pouvoir calorifique beaucoup plus grand nécessitant un rapport de mélange de $ pour l'air à 1 pour le gaz,, il aurait une tendance à s'emballer avec ce ré- sultat que les deux soupapes se fermeraient un peu, tout en maintenant la mê-
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me composition du mélange, alors que le moteur demanderait qu'on réduise la quantité de gaz et qu'on augmente la quantité d'air.
L'objet de la présente invention est de prévoir des moyens per- mettant de faire le réglage du rapport air/gaz pendant que le moteur tourne.
L'invention consiste en une soupape de régulateur pour moteurs à gaz,comprenant un étrangleur Venturi formé de deux parties mobiles axiale- ment l'une par rapport à l'autre pour contrôler le rapport air/gaz, par ex- emple pendant que le moteur tourne.
L'invention consiste également en une soupape de régulateur pour moteurs à gaz telle que définie dans l'alinéa précédent, dans laquelle l'une desdites parties est fixe et l'autre est filetée sur sa partie externe et prévue avec des moyens lui permettant de tourner, par exemple avec une vis @ sans''fin faisant prise 'avec le filet externe d'une roue de vis sans fin.
L'invention consiste également en un moteur à gaz à plusieurs cylindres,comprenant plusieurs soupapes de régulateur associées aux cylin- dres individuels, lesdites soupapes étant du type décrit dans chacun des deux alinéas précédents et présentant également des moyens de contrôle con- nectés entre eux entre lesdites soupapes.
L'invention consiste également en une soupape de régulateur pour moteurs à gaz, substantiellement comme décrite ci-après et telle qu'illustrée dans les dessins ci-joints.
En se reportant aux dessins schématiques ci-joints :
Fig. 1 est une vue verticale en coupe d'une soupape de régulateur suivant'la présente invention, et . Fig. 2 est un plan en coupe renversé, le long de la ligne II/II de la figure 1.
En réalisant l'invention dans la pratique suivant un mode avanta- geux illustré à titre.d'exemple dans les figures 1 et 2, un étrangleur Ventu- ri est prévu formé de deux moitiés a b dont la partie a est fixe et l'autre partie b est filetée sur sa partie externe et prévue avec des dents externes c faisant prise avec une vis sans fin v actionnée à la main. Le gaz est adap- té à pénétrer dans le Venturi d'une conduite ± à travers un espace annulaire e formé entre les extrémités adjacentes des moitiés de l'étrangleur a b.
@
L'air est admis par, l'ouverture h dans l'enveloppe 1 qui loge la soupape de régulateur j.
Le rapport du mélange peut être modifié en faisant tourner une manivelle de contrôle (non montrée) disposée sur un axe g portant la vis -sans fin d et qui, au moyen de la vis sans fin de la roue, actionne la moitié réglable b du Venturi. en faisant tourner l'axe g, la moitié réglable b du Venturi se meut axialement afin de réduire la largeur de l'espace axial com- pris'entre les-extrémités adjacentes des deux moitiés de 1'étrangleur. In- 'versement, si le rapport du mélange est trop faible, en faisant tourner l'axe g dans la'direction opposée,cet espace peut être agrandi, en augmentant ainsi la quantité de gaz fournie et en enrichissant le mélange.
Il est usuel de prévoir une seule soupape de régulateur pour les moteurs à un seul cylindre et pour les moteurs à plusieurs'cylindres de petites dimensions, mais dans le cas des moteurs à plusieurs cylindres de grandes dimensions, il a été trouvé préférable de fixer¯une soupape de ré- gulateur pour chaque cylindre, et de contrôler ainsi séparément chaque cylin- dre, Des axes g pour le contrôle à la main sont par conséquent de préférence reliés entre eux de telle sorte qu'il soit possible de faire varier le rap- port du mélange des divers cylindres simultanément pendant que le moteur tour- ne, de manière à fixer ce rapport à sa valeur optimum suivant la température d'échappement recommandée par le constructeur.
Si on ne dispose pas d'un thermomètre d'échappement, on pourra
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employer une plaque à orifice insérée entre deux flasques dans la conduite d'alimentation du gaz pour déterminer la consommation minimum de gaz pour une charge donnée, les deux côtés de la plaque étant connectés à un manomè- tre pour avoir une lecture différentielle. Ensuite, si le moteur est mainte- nu à charge constante, la vélocité du gaz passant par cet orifice provoque- ra une dépression dont la valeur sera indiquée par le manomètre.
Si on fait varier le mélange à mesure que le moteur utilise une quantité plus ou moins grande de gaz, la lecture sur le manomètre varie- ra.
La présente méthode fournit un mode simple de réglage du moteur car le mélange peut être modifié soit dans-un sens, soit dans l'autre pour être finalement réglé au rapport donnant la lecture la plus basse sur le ma- nomètre. Cela peut être réalisé pour une charge quelconque du moteur, et 1' idéal serait de faire l'essai à charge pleine et de le répéter à charge nulle, en déterminant ainsi si on a obtenu les meilleures conditions pour toutes les valeurs.
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IMPROVEMENTS TO REGULATOR VALVES, FOR GAS ENGINES.
It is well known that an engine running with a throttle regulator is easy to adjust and so is the gas / air ratio introduced into a mixing valve. In most governor valves, the gas and air ports have permanent dimensions and these lights can be set by the regulator to different degrees of opening to control the amount of gas and air drawn into the engine. . We sell engines intended to run on gas, produced from coal, of 500 B.Th. per cubic foot, which is normal in Britain, with sewage gas of around 650 B.Th. per cubic foot, and with natural gas as supplied by oil fields and which may have a value of 10,000 or 10,500 B.Th. per cubic foot.
Engines must be tuned at the time of use to the particular gas being employed, since very often the quality of the gas is not known in advance.
In addition, an engine is often required to be able to adapt to richer gas immediately, even without stopping the engine. This would of course be impossible if the regulator valves had to be changed so that the air / gas ratio was changed.
As an example, suppose a simple device in which an engine is tuned for town gas, the air / gas ratio being 6 for air to 1 for gas. Under these conditions, we would have an air valve having a surface area 6 times larger than the gas valve.
The regulator operating these two valves would maintain this mixture from zero load to full load.-If the engine were suddenly supplied with gas of much greater calorific value requiring a mixture ratio of $ for air to 1 for gas, it would have a tendency to get carried away with this result that the two valves would close a little, while maintaining the same
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the composition of the mixture, while the engine would demand that the quantity of gas be reduced and the quantity of air increased.
The object of the present invention is to provide means making it possible to adjust the air / gas ratio while the engine is running.
The invention consists of a regulator valve for gas engines, comprising a Venturi throttle formed by two parts movable axially with respect to each other to control the air / gas ratio, for example while the gas is engine is running.
The invention also consists of a regulator valve for gas engines as defined in the previous paragraph, in which one of said parts is fixed and the other is threaded on its external part and provided with means allowing it to turn, for example with an 'endless screw' @ engaging 'with the external thread of a worm wheel.
The invention also consists of a gas engine with several cylinders, comprising several regulator valves associated with the individual cylinders, said valves being of the type described in each of the two preceding paragraphs and also having control means connected to one another. between said valves.
The invention also consists of a regulator valve for gas engines, substantially as hereinafter described and as illustrated in the accompanying drawings.
Referring to the attached schematic drawings:
Fig. 1 is a vertical sectional view of a regulator valve according to the present invention, and. Fig. 2 is an inverted sectional plane, taken along line II / II in figure 1.
By carrying out the invention in practice according to an advantageous embodiment illustrated by way of example in Figures 1 and 2, a Venturi choke is provided formed of two halves ab of which the part a is fixed and the other part. part b is threaded on its external part and provided with external teeth c engaging with an endless screw v operated by hand. The gas is adapted to enter the Venturi of a line ± through an annular space e formed between the adjacent ends of the choke halves a b.
@
The air is admitted through the opening h in the casing 1 which houses the regulator valve j.
The mixture ratio can be changed by turning a control crank (not shown) arranged on an axis g carrying the worm d and which, by means of the worm of the wheel, actuates the adjustable half b of the Venturi. by rotating the axis g, the adjustable half b of the Venturi moves axially to reduce the width of the axial space comprised between the adjacent ends of the two halves of the choke. Conversely, if the mixture ratio is too low, by rotating the g axis in the opposite direction this space can be enlarged, thereby increasing the amount of gas supplied and enriching the mixture.
It is usual to provide a single regulator valve for single cylinder engines and for small size multi cylinder engines, but in the case of large size multi cylinder engines it has been found preferable to set ¯ a regulator valve for each cylinder, and thus to control each cylinder separately. G-axes for manual control are therefore preferably linked together so that it is possible to vary the speed. - mixing of the various cylinders simultaneously while the engine is running, so as to set this ratio at its optimum value according to the exhaust temperature recommended by the manufacturer.
If you do not have an exhaust thermometer, you can
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use an orifice plate inserted between two flanges in the gas supply line to determine the minimum gas consumption for a given load, both sides of the plate being connected to a pressure gauge to have a differential reading. Then, if the engine is maintained at a constant load, the velocity of the gas passing through this orifice will cause a vacuum, the value of which will be indicated by the pressure gauge.
If the mixture is varied as the engine uses more or less gas, the reading on the pressure gauge will vary.
The present method provides a simple mode of engine tuning because the mixture can be changed either one way or the other to be finally set to the ratio giving the lowest reading on the gauge. This can be done for any engine load, and the ideal would be to run the test at full load and repeat it at zero load, thereby determining whether the best conditions have been obtained for all values.