Moteur à combustion interne à carburant mi-lourd. Dans les moteurs à combustion interne, utilisant un carburant mi-lourd, la vaporisa tion du carburant se fait en général par son injection dans la chambre de combustion au moyen d'une pompe. Cette injection peut avoir lieu soit à la fin de la course de com pression, soit à un certain moment pendant la course d'admission.
Dans le premier cas, la vaporisation du carburant ne peut se produire qu'à une tem pérature relativement élevée. Ce système né cessite donc un dispositif spécial pour le dé marrage et le carburant ne peut être utilisé pour l'alimentation du moteur que lorsque la température de la chambre de combustion est suffisante pour la vaporisation du carburant employé.
Dans le dernier cas, on retarde l'ouver ture de la soupape d'admission et le vide partiel créé, quand le piston s'éloigne du fond du cylindre, facilite la vaporisation du carburant. Mais comme le vide ainsi créé est très incomplet, la vaporisation se fait difficilement, d'où un mauvais rendement du moteur et un-gaspillage considérable de com bustible.
Ira présente invention se propose de re médier aux inconvénients précités.
Elle a pour objet un moteur à combus tion interne à carburant mi-lourd, tel -que, par exemple, le pétrole.
Ce moteur est caractérisé en ce- qu'il com porte au moins une chambre de vaporisation du carburant, à volume variable, distincte d'au moins une chambre dé combustion du moteur et en relation intermittente avec celle- ci, un piston mobile étant logé dans la cham bre de vaporisation et en faisant varier le volume par son déplacement, ce piston épou sant, à l'une de ses fins de courses, exacte ment la forme de la chambre de vaporisation de manière à créer à l'intérieur de celle-ci à l'autre fin de course, un vide presque com plet, grâce auquel le carburant introduit dans la chambre de vaporisation est vaporisé.
La chambre de vaporisation peut, par exemple, faire partie intégrante du cylindre de-travail du moteur, ou au contraire être ménagée en dehors du cylindre de travail, celui-ci étant en général vertical.
Dans le premier cas, la chambre de va porisation peut être disposée à la partie in férieure du cylindre, fermée, d'une part, par le piston du cylindre et, d'autre part, par une pièce servant aussi de guide pour la tige du piston.
Le fonctionnement du moteur peut avoir lieu comme suit Le pétrole sortant d'un gicleur calibré est aspiré dans la chambre de vaporisation et par- suite -du vide dans celle-ci, il se va porise instantanément. La chambre de vapo risation contient donc un mélange d'air (as piré en petite quantité en même temps que le pétrole) et de vapeur de pétrole. Quand le piston est prés de son point mort inférieur, la chambre de vaporisation est mise en com munication avec la chambre de combustion, et le mélange gazeux, comprimé par le pis ton, entre dans la chambre de combustion et se mélange avec de l'air additionnel, aspiré par une soupape d'admission de façon connue.
Dans le second cas, la chambre de vapo risation, disposée en dehors du cylindre de travail, comporte son piston propre dont le mouvement peut être commandé d'une façon connue quelconque par le moteur ou par une pièce du moteur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, diverses formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Les fig. 1, 2 sont deux vues en coupe d'une première forme d'exécution; Les fig. 3, 4 et 5 sont des vues en coupe, de parties seulement, de trois autres formes d'exécution.
Dans les fig. 1 et 2, 1 est le cylindre avec une soupape d'admission 2, et une sou pape d'échappement 3.-4 représente le piston.
-Un guide 8 -est centré dans le cylindre comme l'indique le dessin et dirige la tige 5 du piston reliée à une bielle 7. L'autre bout de la bielle 7 attaque le maneton du vilebrequin 6 du moteur.
Sur un côté du cylindre est disposé un tiroir rotatif 11 monté dans- une enveloppe 10 et dont la tige 12 est commandée par des engrenages ou une chaîne à la demi- vitesse <B>du moteu</B>r<B>.</B> Le dispositif de commande n'est pas représenté sur le dessin.
Le cylindre présente à sa partie inférieure une ouverture 23 qui permet à la chambre de vaporisation<I>a</I> de communiquer avec la chambre de combustion b par l'un des deux canaux semblables 14 et 15 pratiqués dans le tiroir rotatif 11 et par l'ouverture 20 fraisée dans la paroi du cylindre.
Sur le côté de l'enveloppe 10 est fixé l'ap pareil portant le -gicleur 19 et l'orifice 18 pour l'entrée de l'air nécessaire pour introduire le pétrole dans la chambre de vaporisation. Le niveau du pétrole dans le gicleur est main tenu constant par un flotteur ou autre dis positif connu. L'admission de l'air et du pé trole est réglée par des dispositifs connus comme dans les carburateurs ordinaires.
Le tiroir rotatif 11 porte un trou incliné 13 par lequel, au moment voulu, l'appareil du gicleur est mis en communication avec la chambre de vaporisation en passant par l'ouverture 21 pratiquée dans la paroi du cylindre et par le trou 17 percé dans la se melle de fixation de l'appareil du gicleur.
La fig. 1 représente ce cas. Le piston montant a créé un vide pratiquement com plet dans la chambre de vaporisation. Juste avant d'arriver au point mort supérieur, le piston découvre l'ouverture 21 et le pétrole entraîné par une petite quantité d'air passe par le trou 'incliné 13 dans la chambre de vaporisation où, par suite du vide, il se va porise. Il est entendu que la section du trou 13 doit être assez faible pour n'admettre que la quantité d'air nécessaire pour entraîner le pétrole. Quand le piston redescend, il com prime le mélange gazeux.
Avant d'arriver à son point mort inférieur, il découvre Fouver- ture 20 et le mélange gazeux passe par l'ou verture 23 de la partie inférieure du cylindre, par le canal 15 du tiroir rotatif et par l'ou verture 20 dans la chambre de combustion, oü il se- mélange avec l'air additionnel aspiré par la soupape d'admission 2 qui, à ce mo- ment, vient de se fermer. Cette position des organes est représentée à la fig. 2.
Le piston en remontant vers la tête du cylindre comprime le mélange gazeux ainsi introduit dans la chambre de combustion. L'allumage se fait au point mort supérieur par une étincelle électrique ou tout autre moyen approprié. A ce moment, la chambre de vaporisation est en communication avec l'air atmosphérique par le trou incliné 13, par l'ouverture 22 dans la paroi du cylindre et par l'ouverture 16 dans la paroi du comparti ment du tiroir rotatif. Le-trou incliné 13 a pris la position indiquée dans la fig. 1 en traits interrompus. Par suite du vide, l'air est aspiré et remplit la chambre de vapori sation, oii il est comprimé quand le piston redescend.
Avant d'arriver à la fin de la course de détente, le piston découvre l'ouver ture 20 et l'air pur est introduit sous pres sion dans la chambre de combustion. Cet air pur contribue à expulser les gaz brûlés de façon qu'il ne reste dans la chambre de com bustion, à la fin de la course d'échappement, que de l'air presque pur. Il s'ensuit que le moteur aura un rendement beaucoup meilleur qu'un moteur ordinaire.
La disposition générale du moteur, l'agen cement de ses différentes pièces, entre autres le tiroir rotatif, l'appareil du gicleur, etc., ainsi que leur montage n'offrent d'ailleurs rien de particulier, et peuvent être établis-suivant tout type ou procédé connu.
A la fig. 3, 24 est un cylindre distinct du cylindre de travail, non représenté, du moteur, formant chambre de vaporisation avec un organe d'admission 26 et titi organe d'é chappement 25. 29 représente un piston com mandé par une tige 30. Cette tige est com mandée elle-même par un dispositif quelcon que actionné par le moteur. Au dessin, le piston est représenté au point mort supérieur et épouse complètement la forme de la cham bre de vaporisation. Le piston en descendant crée un vide pratiquement complet, les deux organes 25 et 26 étant fermés.
Un peu avant que le piston soit à son point mort inférieur, l'organe d'admission 26 s'ouvre et le pétrole, qui est pulvérisé à la sortie du gicleur 28 par une petite quantité -d'air aspiré par l'ou verture 27, se transforme instantanément en vapeur dans le vide de la chambre de va porisation.
L'organe d'admission 26 se ferme alors et celui d'échappement 25 s'ouvre permettant aux vapeurs de pétrole d'être refoulées vers le cylindre de travail par l'effet de la montée du piston venant reprendre la position à la quelle il est représenté au dessin.
A la fig. 4, la chambre de vaporisation a se trouve au-dessous du cylindre de travail. Le piston de travail 4 porte à sa partie in férieure le piston de vaporisation 32. Il est entendu que ces deux organes peuvent être en une seule pièce, comme le représente le dessin.
La chambre de vaporisation a fonctionne comme dans le système de la fig. 3, mais avec ce dispositf on évite une commande spéciale, la manivelle 6, la bielle 7 et le piston de travail 4 servant en commun à faire fonctionner la chambre de combustion b et la chambre de vaporisation a." Dans la fig. â, le mouvement est trans mis par le même vilebrequin aux deux pis tons qui cette fois sont séparés, . 4 étant le piston de travail dans la chambre de coin- bastion b et 32 le piston de vaporisation dans la chambre de vaporisation a; ces pis tons sont reliés par la tige 33.
La disposition des chambres de vapori sation et de combustion représentée aux fig. 4 et 5 s'applique à des moteurs ayant un nombre pair de cylindres. Dans chacune de ces formes, la chambre de vaporisation a d'un cylindre communique par les conduits 14 d'une façon -intermittente avec la chambre de com bustion b du cylindre adjacent, les pistons de ces deux cylindres étant décalés d'un demi-tour sur le vilebrequin.
La chambre de vaporisation a d'un cer tain cylindre prépare le gaz pour le cylindre adjacent et lorsque le piston comprime ce gaz, le piston dans l'autre cylindre crée un vide dans la chambre de travail b et, arrivé à fin de course, il découvre l'orifice du con- duit 14 (fig. 5) et le gaz comprimé dans la chambre a d'un cylindre est refoulé dans la chambre b de l'autre cylindre. Aux fig. 4 et 5 ne figurent pi les divers organes de distribu tion qui pourraient être utilisés pour améliorer le fonctionnement du moteur ni les organes d'admission du combustible ou de l'air de combustion.
Medium-heavy fuel internal combustion engine. In internal combustion engines, using a medium-heavy fuel, the fuel is generally vaporized by injecting it into the combustion chamber by means of a pump. This injection can take place either at the end of the compression stroke or at a certain time during the intake stroke.
In the first case, the vaporization of the fuel can only take place at a relatively high temperature. This system therefore requires a special device for starting and the fuel can only be used to supply the engine when the temperature of the combustion chamber is sufficient for the vaporization of the fuel used.
In the latter case, the opening of the intake valve is delayed and the partial vacuum created, when the piston moves away from the bottom of the cylinder, facilitates the vaporization of the fuel. But as the vacuum thus created is very incomplete, vaporization is difficult, resulting in poor engine performance and considerable waste of fuel.
The present invention proposes to remedy the aforementioned drawbacks.
It relates to a medium-heavy fuel internal combustion engine, such as, for example, petroleum.
This engine is characterized in that it comprises at least one fuel vaporization chamber, of variable volume, separate from at least one combustion chamber of the engine and in intermittent relation therewith, a movable piston being housed in the vaporization chamber and by varying the volume by its displacement, this piston marrying, at one of its limit switches, exactly the shape of the vaporization chamber so as to create inside that - here at the other end of the stroke, an almost complete vacuum, thanks to which the fuel introduced into the vaporization chamber is vaporized.
The vaporization chamber can, for example, form an integral part of the working cylinder of the engine, or on the contrary be arranged outside the working cylinder, the latter being generally vertical.
In the first case, the va porisation chamber can be placed in the lower part of the cylinder, closed, on the one hand, by the piston of the cylinder and, on the other hand, by a part also serving as a guide for the rod. piston.
The operation of the motor can take place as follows. The oil coming out of a calibrated nozzle is sucked into the vaporization chamber and as a result of the vacuum in the latter, it is instantly porized. The vaporization chamber therefore contains a mixture of air (inhaled in small quantities at the same time as the oil) and oil vapor. When the piston is near its lower dead center, the vaporization chamber is put into communication with the combustion chamber, and the gaseous mixture, compressed by the pis ton, enters the combustion chamber and mixes with gas. additional air, sucked in by an intake valve in a known manner.
In the second case, the vaporization chamber, arranged outside the working cylinder, has its own piston, the movement of which can be controlled in any known manner by the engine or by a part of the engine.
The appended drawing represents, by way of example, various embodiments of the object of the invention.
Figs. 1, 2 are two sectional views of a first embodiment; Figs. 3, 4 and 5 are sectional views, of parts only, of three other embodiments.
In fig. 1 and 2, 1 is the cylinder with an intake valve 2, and an exhaust valve 3.-4 represents the piston.
-A guide 8 -is centered in the cylinder as shown in the drawing and directs the piston rod 5 connected to a connecting rod 7. The other end of the connecting rod 7 attacks the crankshaft pin 6 of the engine.
On one side of the cylinder is disposed a rotary slide 11 mounted in a casing 10 and the rod 12 of which is controlled by gears or a chain at half speed <B> of the motor </B> r <B>. < / B> The control device is not shown in the drawing.
The cylinder has at its lower part an opening 23 which allows the vaporization chamber <I> a </I> to communicate with the combustion chamber b via one of the two similar channels 14 and 15 made in the rotary slide 11 and by the opening 20 countersunk in the cylinder wall.
On the side of the casing 10 is fixed the device carrying the -jet 19 and the orifice 18 for the entry of the air necessary to introduce the oil into the vaporization chamber. The oil level in the nozzle is kept constant by a float or other known positive device. The admission of air and oil is regulated by devices known as in ordinary carburettors.
The rotary slide 11 carries an inclined hole 13 through which, at the desired moment, the nozzle apparatus is placed in communication with the vaporization chamber through the opening 21 made in the wall of the cylinder and through the hole 17 drilled in the fixing melle of the nozzle device.
Fig. 1 represents this case. The rising piston created a virtually complete vacuum in the vaporization chamber. Just before reaching the upper dead center, the piston discovers the opening 21 and the oil entrained by a small quantity of air passes through the inclined hole 13 in the vaporization chamber where, as a result of the vacuum, it goes. porise. It is understood that the section of the hole 13 must be small enough to admit only the quantity of air necessary to entrain the oil. When the piston goes back down, it compresses the gas mixture.
Before reaching its lower dead center, it discovers opening 20 and the gas mixture passes through opening 23 in the lower part of the cylinder, through channel 15 of the rotary spool and through opening 20 in the cylinder. combustion chamber, where it mixes with the additional air sucked in by the intake valve 2 which, at this time, has just closed. This position of the members is shown in FIG. 2.
The piston going up towards the head of the cylinder compresses the gas mixture thus introduced into the combustion chamber. Ignition takes place at upper dead center by an electric spark or any other suitable means. At this time, the vaporization chamber is in communication with atmospheric air through the inclined hole 13, through the opening 22 in the cylinder wall and through the opening 16 in the wall of the rotary drawer compartment. The inclined hole 13 has taken the position indicated in FIG. 1 in dotted lines. As a result of the vacuum, air is sucked in and fills the vaporization chamber, where it is compressed when the piston descends.
Before reaching the end of the expansion stroke, the piston discovers the opening 20 and clean air is introduced under pressure into the combustion chamber. This pure air helps to expel the burnt gases so that only almost pure air remains in the combustion chamber at the end of the exhaust stroke. It follows that the motor will have a much better efficiency than a regular motor.
The general arrangement of the motor, the arrangement of its various parts, among others the rotary slide, the nozzle apparatus, etc., as well as their assembly do not offer anything special, and can be established. any known type or process.
In fig. 3, 24 is a separate cylinder from the working cylinder, not shown, of the engine, forming a vaporization chamber with an intake member 26 and an exhaust member 25. 29 represents a piston controlled by a rod 30. This rod is itself controlled by any device actuated by the motor. In the drawing, the piston is shown at the top dead center and completely matches the shape of the vaporization chamber. The descending piston creates a practically complete vacuum, the two members 25 and 26 being closed.
Shortly before the piston is at its lower dead center, the intake member 26 opens and the oil, which is sprayed at the outlet of the nozzle 28 by a small quantity of air drawn in through the opening. 27, instantly transforms into vapor in the vacuum of the vaporization chamber.
The intake member 26 then closes and the exhaust member 25 opens allowing the petroleum vapors to be discharged towards the working cylinder by the effect of the rise of the piston coming to resume the position in which it is shown in the drawing.
In fig. 4, the vaporization chamber a is located below the working cylinder. The working piston 4 carries the vaporization piston 32 at its lower part. It is understood that these two members can be in one piece, as shown in the drawing.
The vaporization chamber a operates as in the system of fig. 3, but with this device a special control is avoided, the crank 6, the connecting rod 7 and the working piston 4 jointly serving to operate the combustion chamber b and the vaporization chamber a. "In fig. Â, the movement is transmitted by the same crankshaft to the two pis tons which this time are separated,. 4 being the working piston in the corner-bastion chamber b and 32 the vaporization piston in the vaporization chamber a; these pis tons are connected by rod 33.
The arrangement of the vaporization and combustion chambers shown in FIGS. 4 and 5 apply to engines having an even number of cylinders. In each of these forms, the vaporization chamber a of a cylinder communicates through the ducts 14 in an intermittent manner with the combustion chamber b of the adjacent cylinder, the pistons of these two cylinders being offset by a half. turn on the crankshaft.
The vaporization chamber a of a certain cylinder prepares gas for the adjacent cylinder and when the piston compresses this gas, the piston in the other cylinder creates a vacuum in the working chamber b and, at the end of its stroke, it uncovers the orifice of the pipe 14 (fig. 5) and the gas compressed in chamber a of one cylinder is discharged into chamber b of the other cylinder. In fig. 4 and 5 do not show the various distribution members that could be used to improve the operation of the engine or the fuel intake or combustion air members.