BE553520A - - Google Patents

Description

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   Jusqu'à ce jour, les moteurs à explosion, soit à deux tempt soit à quatre temps, tirent leur énergie mécanique des essences légères de pétrole. Celles-ci ont un point d'ébullition très bas qui leur permet de former, avec l'oxygène de l'air aspiré par le moteur, un mélange explosif,. générateur d'énergie mécanique. Seuls, les moteurs basés sur le cycle Diesel employent des combustibles à point d'ébullition élevé, tels que le fuel-oil, le gaz-oil (mazout). 



   La présente invention concerne un carburateur particulier qui peut être appliqué immédiatement sur tous les moteurs à   explosion   soit à deux, soit à quatre temps, généralement de série, et qui 

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 permet à ces moteurs de tirer leur énergie mécanique de combustibles à point d'ébullition élevé comme le fuel-oil et le gaz-oil. 



   Le principe qui caractérise ce nouveau carburateur repose sur la transformation du combustible lourd en "vapeurs" susceptibles de former avec l'oxygène contenu dans l'air aspiré et comprimé un mélange explosif. Cette transformation en vapeurs s'opère en amenant le combustible débité en proportions mesurées et adéquates au contact d'un corps généralement de nature métallique porté à une température élevée s'étalantentre 250 et 320 degrés centigrades, ces températures correspondant à celles qui assurent la transformation en vapeurs des divers composants du fuel-oil et du gaz-oil lors de la distillation fractionnée du pétrole brut. 



   La double nécessité, d'une part, celle d'assurer à la chambre de vaporisation une température constante, même lors des périodes de ralentissement dans la marche du moteur, nécessaire à la transformation en vapeur du combustible employé, et d'autre part, celle de ne pas élever la température de l'air aspiré par le moteur dans la grande tubulure d'aspiration, entraînent l'obligation de placer le système de vaporisation en parallèle (ou en dérivation) sur le circuit principal d'aspiration. La quantité d'air passant par ce circuit en parallèle au circuit principal (et ainsi fort petite) et la quantité de chaleur qu'elle transporte et cède dans la chambre d'explosion ne peut exercer aucune influence nuisible sur le rendement. mécanique du moteur. 



   Par ces conditions mêmes le principe du carburateur qui fait lebjet   de-l'invention   diffère essentiellement des systèmes agissant sur le combustible par "brassage" de ce dernier dans la quantité totale d'air aspiré par le moteur et transformant le combustible en particules extrêmement fines de façon à former un   "aérosol"   essentiellement différent d'une vaporisation à haute température telle qu'elle est réalisée suivant l'invention. 



   Une forme d'exécution donnée à titre d'exemple non limitatif est représentée schématiquement au dessin annexé qui illustre le principe de l'invention. 

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   Le carburateur, suivant l'invention, comporte dans son ensemble trois parties essentielles dont deux, communes à tous les carburateurs, sont la tubulure d'aspiration et la cuve à niveau constant. 



  La troisième partie caractéristique de ce nouveau carburateur est la chambre de vaporisation. 



   La tubulure d'aspiration 1 est de diamètre variable selon la puissence du moteur que le combustible alimente. Par son extrémité supérieure, elle s'ouvre à l'air libre ou dans le filtre d'épuration' et par son extrémité inférieure, elle se fixe sur la pipe d'admission des gaz du bloc moteur. Cette tubulure renferme un premier "venturi" 2 proche de l'ouverture donnant accès à l'air aspiré et qui est disposé avant le papillon de réglage des gaz 8 et un deuxième "venturi" 3, accessoire, placé après ledit papillon de réglage des gaz. Chacun de ces "venturi" est muni d'un perçage de petit diamètre (de   4   à 8 mm) et chacun de ces perçages 2' et 3' 'établit une communication entre la tubulure 1 et les canaux percés dans une poutre 4 venue de fonderie ou rapportée sur la dite tubulure d'aspiration. 



    Cette poutre 4 court le long de la tubulure ; est percée   de deux canaux cylindriques coaxiaux 5 et 6 d'un diamètre de 4 à 8 mm s'ouvrant à chacune des extrémités de la poutre mais ne communiquant pas entre eux en raison de la cloison étanche 7, non percée, subsistant entre eux. A chacune des extrémités libres de ces canaux est prévue une vis à pointeau 5'-6' permettant d'obturer plus ou moins le caual qu'elle commande. Par ce dispositif, il est possible de régler la circulation du double fluide air-vapeur de combustible qui y passe, cette circulation devant toujours rester proportionnelle à la quantité d'air aspirée par le moteur et réglée par le papillon des gaz. 



   La chambre de vaporisation constitue l'élément essentiel et caractéristique de l'invention. 



   Elle comporte trois parties principales, à savoir :
1 - une grande cuvette 9 venue de fonderie ou usinée dans un bloc de métal et dont le fond est percé d'une lumière centrale 10. 

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   2 - un couvercle ou une plaque de couverture 11 en métal fermant la cuvette 9 et percée en son centre d'une lumière 12 qui est coaxiale avec la lumière 10 percée dans le fond de la dite cuvette. Le rôle commun de ces deux lumières sera défini plus loin au cours de la description de la chambre de vaporisation. 



   3 - une calotte inférieure 13 amovible fixée sur le fond dE la cuvette 9 et dont le rôle est de servir de réservoir éventuel du combustible non vaporisé et de pouvoir maintenir en place un système de billes fixé dans un canal longitudinal percé dans l'axe de la pièce chauffée. 



   La grande cuvette 9 est divisée en deux parties concentriques par une pièce métallique en forme de cylindre creux   14   maintenue entre le couvercle 11 de la grande cuvette et son fond. 



   Le couvercle 11 étant fixé à demeure par des vis, la cuvette 9 se trouve être de cette façon, divisée en deux chambres concentriques 15 et 16. Dans la chambre extérieure 16 circulent des gaz chauds prélevés sur l'échappement du moteur et entrant dans la dite chambre par la lumière 17, ils sont évacués par la lumière 18. 



  Ces gaz chauds chauffent la chambre intérieure 15 ainsi que le corps métallique.qu'elle enveloppe. Ce copps métallique est constitué d'un. cylindre en métal 19 percé en son centre d'un canal 20 obturé à sa partie supérieure par un champignon 21, en métal, sur lequel tombe le combustible à vaporiser. Ce canal est rempli de billes 22 en métal qui sont maintenues en place par une vis à pointeau 23 engagée dans le fond de la calotte inférieure 13. Ce corps métallique 19-20-21 chauffé est décolleté, de façon à ne laisser qu'une partie d'un diamètre égal à celui de la cloison cylindrique centrale   14   dans laquelle cette partie s'engage à frottement doux.

   Le corps métallique   19-20-21,   dont la partie inférieure amincie traverse la lumière centrale 10 percée dans le fond de la cuvette 9 et dépasse dans la calotte 13, est immobilisé par un écrou 24 vissé dans ladite partie et fileté. 



   La partie supérieure du corps métallique 19-20-21 est amincie sur une certaine hauteur, de façon à laisser subsister un espace 

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 de quelques millimètres entre sa face extérieure et la face interne du cylindre creux 14. C'est dans cette gorge annulaire 25 que descend le combustible à vaporiser amené par dépression et tombé sur le champignon   21   obturant l'ouverture supérieure du canal central 20 percé dans le corps 19. Des petits canaux 26 percés dans le corps 19 permettent aux vapeurs formées dans la gorge annulaire 25 sous l'action de la haute température, de passer dans le canal central 20 rempli de billes 22 et, par un canal 27 percé dans le fond de la cuvette 9, de gagner la tubulure d'aspiration 1 et de là les cylindres du moteur.. 



   Comme dit plus haut, la calotte 9 forme réservoir et récolte le combustible non vaporisé lors de son passage sur et au travers du corps métallique 19, 20, 21 et un robinet de vidange 28 permet l'élimination des déchets accumulés. Le diamètre de l'extrémité de la vis à pointeau 23 engagée dans le fond de la calotte 13, est inférieur à l'alésage du canal 20 contenant les billes 22 ;    cetteextrémité maintient la bille terminale et procure un passage suffi-   sant pour le combustible non vaporisé et qui s'accumule dans la dite calotte. 



   Le système d'alimentation en combustible du carburateur comporte deux parties distinctes : a) l'une qui ne fonctionne que lors de la mise en marche du moteur lorsqu'il n'est pas possible de faire appel pour la vaporisation du combustible aux gaz chauds prélevés sur l'échappement. b) l'autre, destinée à la marche normale. 



   Dans un. but de   clarté,   la partie du système d'alimentation destinée à la marche normale, sera décrite en premier lieu.-
Sur la face externe du couvercle 11 obturant la grande cuvette 9 du vaporisateur se trouve fixée amoviblement une pièce métallique 29 en forme de d8me. Elle est percée, à sa partie supérieure d'un canal 30 dirigé vers le champignon 21 de la pièce chauffée 19 et elle est percée dans sa base de fixation d'un canal longitudinal 31 se raccordant avec le canal 5 de la poutre 4 communiquant 

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 avec le "venturi" 2 orienté vers l'ouverture de la tubulure d'aspiration 1. Ce canal longitudinal 31 se ferme à volonté par un robinet 32 selon que l'on se sert de ce système d'alimentation ou du système d'alimentation de mise en marche dont il sera question plus loin. 



   Au dessus du dôme 29 est fixé un bouchon obturateur 33 en forme de T dont la base se fixe amoviblement sur la petite base du dôme. Cette pièce en forme de T est elle-même percée d'un canal 34 de faible diamètre obturé à sa partie supérieure par une vis 35. Dans la partie supérieure du canal 34 débouchent deux petits canaux d'arrivée du combustible 36 et 37. Le canal 37 sert à l'alimentation en marche normale, l'autre   36   communique avec la pompe de reprise ou d'accélération. C'est par la voie des canaux décrits ci-dessus que le combustible vient couler sur le champignon-coiffant la pièce chauffée   vaporatrice.   



   Le dôme 29 est pourvu d'un appendice latéral 38 en forme de deux parallélipipèdes rectangles accolés par leur base. C'est dans cette pièce que sont percés les canaux 36 et 37 venant d'une part, déboucher dans la pièce en T 33 du dôme 29 et raccordés d'autre part, à des canaux qui, par le bas, communiquent par des gicleurs amovibles et calibrés avec le réservoir à niveau constant. C'est par ce système que se fait l'alimentation en combustible du corps vaporisateur. 



   Quant à la seconde partie du système d'alimentation, celleci est disposée sur une des faces de l'ensemble vaporisateur décrit plus haut. Ce second système sert uniquement à vaporiser le combustible lors de la mise en marche du moteur. 



   Il se compose d'un tube cylindrique en métal 39 placé le long d'une face du corps chauffant. Ce tube est maintenu entre deux blocs 40 et 41 constituant un isolant thermique. Il est percé de deux ouvertures : l'une supérieure   42   qui lui amène le combustible prélevé au niveau de la canalisation latérale 36 prise sur le circuit de la pompe de reprise, l'autre, inférieure   43   qui débouche dans le canal 27' situé dans le fond de la grande cuvette 9 et qui rejoint le canal 27 venant du corps chauffé 19, 20, 21 et gagnant la poutre 4 et la colonne d'aspiration 1. A sa partie supérieure le tube 39 

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 est percé d'une ouverture avec tubulure de raccord 44 gagnant la tubulure du venturi 2 supérieur.

   Cette tubulure,   contrôlée--par   le robinet 45, reste fermée en marche normale, aucune dépression ne devant exister à ce moment dans le circuit mis entièrement hors service. Le tube métallique 39 est chauffé par une résistance électrique 46 alimentée par. la batterie électrique du moteur. 



   Le fonctionnement général du système vaporisateur est le suivant. 



   Lorsque, au temps du cycle moteur, dit temps d'aspiration, se crée dans le cylindre une dépression, celle-ci se comble par un appel d'air pris au dehors et circulant par deux voies. La première de ces voies passe par la tubulure d'aspiration 1 et est sous la dépendance   de,l'ouverure   relative du papillon 8. La tubulure 3' qui amène les vapeurs du combustible est située en "aval" de ce papillon et se trouve sur le circuit mis en dérivation sur le circuit formé par la tubulure d'aspiration. La seconde voie est, à son tour, parcourue par un courant d'air pris au niveau du venturi 2 supérieur et qui en regagnant le moteur par le venturi inférieur   3,   crée dans le vaporisateur une dépression qui provoque une arrivée de combustible sur le corps chauffé.

   Cette dépression est fonction de celle existant dans le grand circuit formé par la tubulure 1, par l'ajustement des vis à pointeau 5' et   6',   commandant l'ouverture de chacune des tubulures prises sur les venturi 3 et 2, la cuve à niveau constant du carburateur pouvant elle-même être mise sous vide. 



   La température du corps chauffant et chauffé est contrôlée par un système thermostatique non représenté qui agit sur une vanne placée sur le tuyau d'échappement des gaz et qui, en le fermant plus ou moins, dérive ainsi dans l'enceinte parcourue par les gaz une quantité de calories réglée pour maintenir dans le système vaporisateur une température adéquate contrôlée en plus par une résistance électrique placée dans le système chauffant et dont les variations qui dépendent de la température qu'elle subit, sont traduites par un milliampèremètre placé sur le   tableaude   bord. 

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   Il est évident que la seconde partie du système de vaporisation destinée à être utilisée lors de la.mise en marche du moteur, peu' tre remplacée par un carburateur à essence qui ne serait maintenu en action que pendant le temps nécessaire pour produire les gaz chauds d'échappement indispensables pour le fonctionnement du système principal de vaporisation. 



   Il est expressément spécifié que l'objet de l'invention n'est pas exclusivement limité à la forme d'exécution décrite et représentée et que des modifications peuvent être apportées tant à la forme qu'à la disposition de ses éléments constitutifs pour autant que ces modifications ne soient pas en contradiction avec les revendications qui suivent. 



   REVENDICATIONS 
1.- Carburateur spécial pour combustibles lourds transformant le combustible lourd en vapeurs susceptibles de former avec l'oxygène contenu dans l'air aspiré et comprimé, un mélange explosif générateur d'énergie mécanique et spécialement destiné à l'alimentation de moteurs à exploison soit à deux, soit à quatre temps, de série, caractérisé en ce que, outre les éléments essentiels de tout carburateur (tubulure d'aspiration et cuve à niveau constant) il   comporte'une.chambre   de vaporisation dans laquelle le combustible lourd, débité en proportions dosées est mis en contact avec un corps métallique porté à une température élevée, située entre 250 et 3202 C qui provoque sa vaporisation, ladite chambre de vaporisation étant disposée en dérivation sur le circuit principal d'aspiration du moteur.

Claims (1)

1. 2. - Carburateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la dite chambre de vaporisation et ses éléments constitutifs sont portés à la température nécessaire à la vaporisation du combustible lourd utilisé par des gaz chauds prélevés sur l'échappement du moteur.. <Desc/Clms Page number 9>

   3. - Carburateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la dite chambre de vaporisation et ses éléments constitutifs sont portés à la température nécessaire à la vaporisation du combustible lourd utilisé par une résistance électrique alimentée par une batterie d'accumulation électrique.

   4.- Carburateur suivant les revendications 1 à 3, carac- térisé en ce qu'il comporte deux chambres de vaporisation, l'une chauffée au moyen des gaz chauds prélevés sur l'échappement du moteur, l'autre, uniquement utilisée lors de la mise en marche du moteur,, en .l'absence de gaz.chauds, et qui est portée à la température désirée par une résistance électrique alimentée par une batterie d'accumulateurs électriques.

   5.- Carburateur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'alimentation en combustible de l'une ou l'autre chambre de vaporisation est obtenue à volonté par la manoeuvre de robinets installés dans les tubulures d'arrivée d'air (dépression).

   6.- Carburateur suivant les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les chambres de vaporisation sont connectées en dérivation sur le circuit principal d'aspiration du moteur par l'intermédiaire de deux venturi installés dans la tubulure d'aspiration, l'un en amont et le second en aval du papillon de réglage des gaz.

   7. - Carburateur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que chacun des venturi est muni d'un perçage de petit diamètre établissant une communication entra la tubulure d'aspiration et deux canaux coaxiaux mais ne communiquant pas entre eux, perpés dans une pièce-poutre disposée le long de la dite tubulure, ces deux canaux étant équipés chacun d'une vis à pointeau permettant de régler la circulation du fluide qui les traverse.

   8.- Carburateur suivani la revendication 7, caractérisé en ce qu'au temps du cycle moteur, dit temps d'aspiration, la dépression créée dans le cylindre motemr circule par deux voies, la pre- mière étant celle passant par la tubulure d'aspiration et se trouvant sous la dépendance de l'ouverture relative du papillon de réglage des gaz et la seconde par le circuit prenant naissance dans le <Desc/Clms Page number 10> venturi placé en amont du dit papillon et provoquant un appel de combustible dans la chambre de vaporisation.

   9.- Carburateur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la chambre de vaporisation chauffée par les gaz chauds prélevés sur l'échappement du moteur comporte une cuvette divisée en deux chambres concentriques, les dits gaz chauds circulant dans la chambre extérieure et chauffant l'enceinte de la chambre intérieure et le corps métallique creux, rempli de billes métalliques et obturé à sa partie supérieure par un champignon en métal sur lequel tombe le combustible à vaporiser.

   10.- Carburateur suivant la revendication 9, caractérisé en ce que ladite chambre extérieure dans laquelle circulent les gaz chauds prélevés sur l'échappement, est pourvue de lumières d'entrée et de sortie pour les dits gaz, et en ce que la chambre intérieure contenant le corps métallique creux est pourvue d'une arrivée pour le combustible liquide, d'une sortie pour le combustible vaporisé et d'une évacuation des parties non vaporisées du combustible lourd, vers un réservoir collecteur.

   11.- Carburateur suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la dite chambre de vaporisation est obturée à sa partie supérieure par une calotte comportant un canal de dépression connecté à la tubulure de dépression au moyen d'un venturi placé en amont da papillon de réglage des gaz, et un canal d'arrivée pour le combustible et en ce qu'elle surmonte une calotte inférieure récoltant les parties non vaporisées du combustible et dans laquelle débouche la partie inférieure du corps métallique logé dans l'enceinte intérieure de la chambre de vaporisation, une vis à pointeau engagée dans le fond de cette dernière calotte retenant les billes logées dans ledit corps métallique.

   12.- Carburateur suivant la revendication 6, caractérisé en e que la chambre de vaporisation utilisée pour la mise en marche du moteur est constituée par un tube cylindrique en métal maintenu en re deux blocs isolants, et dans lequel circule le combustible à aporiser, le dit tube étant chauffé par une résistance électrique <Desc/Clms Page number 11> alimentée par une batterie d'accumulateurs électriques.

   13. - Carburateur suivant la revendication 12, caractérisé en ce que ledit tube métallique chauffant est pourvu de tubulure, de dépression, d'arrivée de combustible et de départ du combustible vaporisé vers le moteur.

   14.- Carburateur suivant les revendications qui précèdent, caractérisé par le fait que la seconde chambre de vaporisation auxiliaire utilisée lors de la mise en marche du moteur est remplacée par un carburateur à essence., 15.- Carburateur suivant les revendications précédentes, caractérisé en ce que la température régnant dans l'enceinte parcourue par les gaz d'échappement est contrôlée par un système thermostatique agissant sur une vanne placée sur le tuyau d'échappement, ledit système étant complété par un appareil indicateur placé sur le tableau de bord du véhicule.

   16.- Carburateur spécial pour combustibles lourds, conçu et réalisé en substance comme décrit et revendiqué et comme représenté au dessin annexée