Carburateur. L'invention concerne un carburateur qui comporte un obturateur mobile commandant simultanément et en sens inverses la section d'un passage d'air primaire d'entraînement du combustible et la section d'un passage .d'air additionnel, la position de l'obturateur étant fonction de la pression de l'air d'un ventila teur d'alimentation d'air.
Dans un moteur à combustion interne, l'air, nécessaire à la pulvérisation du com bustible et à la combustion, est aspiré par le cylindre moteur. Cet air, dans son passage à travers le carburateur, se mélange avec le carburant en le pulvérisant dans un rapport bien déterminé et nécessaire à une bonne com bustion. Il n'est donc pas absolument néces saire, en marche normale, d'avoir recours à des appareils spéciaux pour fournir le com burant.
Lorsqu'il s'agit, par contre, de pro duire une combustion continue, comme c'est le cas dans le chauffage, au moyen de com bustibles liquides ou gazeux, on peut avoir re cours à un ventilateur ou à un compresseur pour insuffler l'air nécessaire à la pulvéri sation ou au mélange du combustible et à l'a morce de la combustion. Un appoint d'air at mosphérique est en général nécessaire pour réaliser une bonne combustion. Cet appoint est fourni par de l'air, dont le débit est ré glable, par exemple par -des registres déplacés par le chauffeur ou automatiquement par .des dispositifs appropriés. Sans cet appoint, les brûleurs ordinaires s'éteignent.
Il est évident que,. quelle que soit la précision -de -ces .dispo sitifs, on n'arrive pas .à un .dosage automati que tel qu'il est réalisé par les carburateurs dans les moteurs à combustion interne à tou tes les allures du moteur, .où le mélange est toujours homogène.
Le carburateur suivant l'invention peut être employé pour diverses applications, mais plus spécialement pour combustion continue et produit un mélange homogène .à toutes les allures -du chauffage, depuis la combustion en veilleuse jusqu'au chauffage le plus in tense sans aucune contribution de l'air atmo- sphérique en dehors de l'air fourni par le ventilateur. L'air fourni par le ventilateur sert non seulement à pulvériser le combusti ble mais aussi à sa combustion complète.
Une forme d'exécution -du carburateur est représentée, à titre d'exemple, sur le .dessin, dans lequel: La fi-. 1 est une élévation d'ensemble avec coupe faite suivant I-I de la fig. 2; Fig. 2 est une coupe faite suivant II-II de la fig. 1; La fig. 3 est une élévation d'ensemble correspondant à la fig. 1, avec coupe faite suivant III-III de la fig. 4; La fig. 4 est un plan correspondant à la fig. 3;
La fig. 5 est une coupe partielle de face faite suivant V-V de la fig. 3, la buse et la tige de distribution du combustible étant enlevées.
L'appareil, représenté @à titre d'excmple, est constitué par un corps en deux parties principales 1 et 2 juxtaposées suivant les brides la et 2a et réunies par des boulons. Une buse mobile 4, montée dans une partie tubulaire 2b .de la partie 2 et guidée dans une pièce 4a, est pourvue d'une gorge péri phérique hélicoïdale 4b, dans laquelle est en gagé un ergot 3a, constitué par l'extrémité d'une vis 3 montée dans la partie tubulaire 2b du corps 2.
Sur l'extrémité inférieure du corps tubulaire de la buse 4, est fixée une couronne moletée 4c -dont le déplacement an gulaire provoque, grâce à la gorge 4b et à l'ergot fixe 3a, le déplacement hélicoïdal de la buse 4 et par suite le réglage en translation .de l'extrémité de celle-ci. Le distributeur de combustible est .constitué par une tige 5 dis posée dans la buse tubulaire 4 et vissée dans celle-ci en 5a, le déplacement angulaire d'un organe de réglage 5b, fixé rigidement sur la tige o, assurant le déplacement de cette tige dans la buse 4.
La tige 5, dont la section en 5c est établie pour constituer des canaux de circulation du combustible présente, à sa partie supérieure, la forme d'un cône 16 -dont la grande base a un diamètre en principe égal au diamètre de la chambre axiale ménagée dans la buse 4.
Dans le corps 1 peut se déplacer en trans lation un obturateur 6 pourvu périphérique ment et latéralement -de cannelures 6a droites ou hélicoïdales, cet obturateur étant guidé dans la paroi cylindrique interne du corps 1 par la périphérie des nervures 6b limitant les cannelures 6a. Cet obturateur 6 comporte une partie tronconique 6c qui peut s'appliquer exactement contre une partie tronconique 1d du corps 1. L'extrémité de sortie de la. buse 4 est engagée dans l'obturateur 6 sur lequel est fixé le: guide 4a.
La paroi interne de l'ob turateur présente une partie cylindrique 6d et une partie convergente 6e engendrée par une courbe, convexe vers l'intérieur, se déplaçant sur une directrice circulaire. Le déplacement en translation de l'obturateur peut être réa lisé ,à l'aide de tous moyens appropriés. Dans l'exemple représenté, on utilise une fourche 7 dont les branches sont engagées dans des chapes 8, solidaires de l'obturateur 6 et ar- ticulées -dans ces chapes par l'intermédiaire d'axes 8a.
La fourche 7 est fixée rigidement sur un arbre 9 qui traverse un presse-étoupe 9a comme indiqué plus spécialement à la fig. 2, cet arbre étant déplacé angulairement par l'intermédiaire d'un levier 10 solidarisé angulairement avec cet arbre.
Un cylindre 11, venu de fonderie avec le corps 1, ou rapporté sur ce dernier, est pourvu intérieurement d'un piston 12 soumis, dans une direction, à l'action d'un ressort 18, le piston étant relié par une biellette 13 au le vier 10.
L'air, envoyé par un ventilateur, non re présenté, pénètre dans le sens de la flèche r à- l'intérieur -du corps 2. Le combustible, amené par la canalisation 14, arrive dans la chambre annulaire et à travers des trous 15a pratiqués dans le corps de la buse mobile 4, s'écoule à l'intérieur de celle-ci .d'où il sort par le faible espace annulaire limité par l'ex trémité interne de 1a buse et la partie coni que 16 du distributeur. Le réglage de cette section annulaire est effectué en agissant sur l'organe 5h qui assure le déplacement de la tige 5 de distribution.
Vair s'engageant dans l'espace annulaire, limité par la paroi interne de l'obturateur 6 et la paroi externe de la buse 4 se déplace, dans le convergent 6e entourant l'extrémité de sortie de cette buse, à une vitesse suffi sante pour réaliser la. succion du combustible. Le mélange air et combustible sort par l'ou verture 17.
Lorsque l'obturateur 5 est dans sa posi tion haute maximum, la partie conique 6c vient ;'appliquer contre la partie conique cor respondante 1d et l'air ne peut passer qu'à l'intérieur de l'obturateur pour s'écouler en me\-lange avec le combustible, à travers l'ou verture 17 comme précédemment indiqué. Si l'obturateur 6 s'abaisse, la section annulaire diminue autour de la. buse mobile 4. mais l'air peut passer entre l'obturateur 6 et le corps ?, les parties tronconiques 6e et la mé nageant entre elles un espace suffisant pour l'écoulement de l'air.
Cette diposition per- ine\ d'obtenir un mélange parfait et homo gène à toutes les allures .de la. combustion.
Il est évident que l'allure de la combus tion est fonction du volume d'air envoyé par le ventilateur. Or, si ce volume augmente et si l'obturateur 6 est fermé par application de la partie tronconique 6c contre la partie cor respondante 1d, le débit de l'intérieur de l'ob turateur augmente. Cette augmentation de débit provoque une augmentation de la vi tesse de l'air autour de la buse, -ce qui provo que une succion plus importante du combus tible et par suite une augmentation de ri chesse du combustible.
En vue d'éviter cet inconvénient et pour conserver la même ri chesse du mélange, à chaque augmentation du débit d'air envoyé par le ventilateur cor respond un déplacement de l'obturateur et, par suite, une augmentation de la section an nulaire limitée par les parties tronconiques 6c et 1d.
L'accélération et le ralentissement du ven tilateur provoquent le déplacement de l'obtu rateur 6, de manière à modifier le débit de l'air additionnel s'écoulant entre l'obturateur et le corps 1. Malgré les variations du débit de l'air envoyé par le ventilateur, on obtient sensiblement un mélange constant.
En vue de réaliser automatiquement le déplacement de l'obturateur 6, pour obtenir précisément la constance -du mélange à tous les régimes de la combustion, la face supé rieure 12 est soumise, en permanence, par l'intermédiaire d'une conduite 19 de dériva tion du courant d'air du ventilateur, à la pression de l'air .débité par ce ventilateur.
Dès que la pression du courant .d'air aug mente, le piston 12 se déplace en antagonisme à l'action du ressort 18 et, par l'intermé diaire de la biellette 13, du levier 10 et de l'arbre 9, agit sur la fourche 7 commandant les déplacements de l'obturateur 6, de ma nière à abaisser celui-ci pour augmenter la section de passage de l'air additionnel tout en diminuant la section de l'air primaire de succion du combustible. A chaque variation de l'allure correspond ainsi un déplacement du piston 12 et, par suite, une nouvelle posi tion de ce piston et de l'obturateur 6.
L'alimentation en combustible n'a lieu ni à niveau constant, ni ,à pression constante, mais à pression égale à chaque instant sur le combustible au réservoir fermé -et à l'ori fice du brûleur.
Comme indiqué précédemment, l'air qui pénètre dans le carburateur est divisé en deux parties, la première partie ou air primaire en toure le jet d'admission du combustible et la seconde partie ou air additionnel rejoint la partie primaire après le mélange de celui-ci avec le combustible. La vitesse de l'air autour du jet de combustible est modifiée: par la vi tesse du ventilateur et par la variation -de l'es pace annulaire de circulation de l'air pri maire autour du jet .du combustible.
Lorsque par le déplacement de l'obtura teur l'espace autour du jet diminue, la vitesse d'écoulement -du mélange dans cet espace aug mente, la quantité d'air additionnel augmente également, de sorte que la teneur -du mélange ne varie pas. Avec ce dispositif, on assure une carburation homogène à toutes les allures de la combustion, grâce au déplacement au- tomatique de l'obturateur.
Le carburateur décrit et représenté n'est donné ici qu'à titre indicatif et non limitatif.
Carburetor. The invention relates to a carburetor which comprises a movable shutter controlling simultaneously and in reverse directions the section of a primary air passage for driving the fuel and the section of an additional air passage, the position of the. shutter being a function of the air pressure of an air supply fan.
In an internal combustion engine, the air necessary for atomizing fuel and for combustion is sucked in by the engine cylinder. This air, in its passage through the carburettor, mixes with the fuel by atomizing it in a well-determined ratio necessary for good combustion. It is therefore not absolutely necessary, in normal operation, to have recourse to special devices to supply the fuel.
When, on the other hand, it is a question of producing a continuous combustion, as is the case in heating, by means of liquid or gaseous fuels, it is possible to have recourse to a fan or to a compressor to insufflate the air required for atomization or mixing of the fuel and for the start of combustion. A make-up of atmospheric air is generally necessary to achieve good combustion. This make-up is provided by air, the flow rate of which is adjustable, for example by registers moved by the driver or automatically by appropriate devices. Without this back-up, ordinary burners go out.
It's obvious that,. whatever the precision -of -this .disposals, we do not arrive at an automatic .dosing as achieved by the carburetors in internal combustion engines at all engine speeds, .where the mixture is always homogeneous.
The carburetor according to the invention can be used for various applications, but more especially for continuous combustion and produces a homogeneous mixture .at all stages of the heating, from the combustion in pilot to the most intense heating without any contribution of heat. atmospheric air apart from the air supplied by the fan. The air supplied by the fan is used not only to pulverize the fuel but also for its complete combustion.
An embodiment -du carburetor is shown, by way of example, in the drawing, in which: The fi-. 1 is an overall elevation with section taken along I-I of FIG. 2; Fig. 2 is a section taken along II-II of FIG. 1; Fig. 3 is an overall elevation corresponding to FIG. 1, with a section taken along III-III of FIG. 4; Fig. 4 is a plan corresponding to FIG. 3;
Fig. 5 is a partial front section taken along V-V of FIG. 3 with the nozzle and fuel dispensing rod removed.
The apparatus, shown by way of excmple, consists of a body in two main parts 1 and 2 juxtaposed along the flanges 1a and 2a and joined by bolts. A mobile nozzle 4, mounted in a tubular part 2b. Of the part 2 and guided in a part 4a, is provided with a helical peripherical groove 4b, in which a lug 3a, formed by the end of a screw 3 mounted in the tubular part 2b of the body 2.
On the lower end of the tubular body of the nozzle 4, is fixed a knurled ring 4c - the angular displacement of which causes, thanks to the groove 4b and the fixed lug 3a, the helical displacement of the nozzle 4 and consequently the translational adjustment .de the end thereof. The fuel distributor is constituted by a rod 5 placed in the tubular nozzle 4 and screwed into the latter at 5a, the angular displacement of an adjusting member 5b, rigidly fixed on the rod o, ensuring the displacement of this rod in nozzle 4.
The rod 5, whose section in 5c is established to constitute fuel circulation channels has, at its upper part, the shape of a cone 16 - whose large base has a diameter in principle equal to the diameter of the axial chamber in the nozzle 4.
In the body 1 can move in translation a shutter 6 provided peripherally and laterally -de straight or helical grooves 6a, this shutter being guided in the internal cylindrical wall of the body 1 by the periphery of the ribs 6b limiting the grooves 6a. This shutter 6 comprises a frustoconical part 6c which can be applied exactly against a frustoconical part 1d of the body 1. The outlet end of the. nozzle 4 is engaged in the shutter 6 on which is fixed the: guide 4a.
The internal wall of the shutter has a cylindrical part 6d and a converging part 6e generated by a curve, convex inward, moving on a circular directrix. The translational movement of the shutter can be achieved, using any appropriate means. In the example shown, a fork 7 is used, the branches of which are engaged in yokes 8, integral with the shutter 6 and hinged in these yokes by means of pins 8a.
The fork 7 is rigidly fixed to a shaft 9 which passes through a stuffing box 9a as indicated more specifically in FIG. 2, this shaft being displaced angularly by means of a lever 10 angularly secured to this shaft.
A cylinder 11, from foundry with the body 1, or attached to the latter, is provided internally with a piston 12 subjected, in one direction, to the action of a spring 18, the piston being connected by a connecting rod 13 au le vier 10.
The air, sent by a ventilator, not shown, enters in the direction of the arrow r inside the body 2. The fuel, brought by the pipe 14, arrives in the annular chamber and through holes 15a formed in the body of the movable nozzle 4, flows inside the latter, from where it exits through the small annular space limited by the internal end of the nozzle and the conical part 16 of the nozzle. distributor. The adjustment of this annular section is effected by acting on the member 5h which ensures the displacement of the dispensing rod 5.
Air engaging in the annular space, limited by the internal wall of the shutter 6 and the external wall of the nozzle 4 moves, in the convergent 6e surrounding the outlet end of this nozzle, at a sufficient speed to achieve the. fuel suction. The air and fuel mixture exits through the opening 17.
When the shutter 5 is in its maximum high position, the conical part 6c comes to apply against the corresponding conical part 1d and the air can only pass inside the shutter to flow in. mixed with the fuel, through opening 17 as previously indicated. If the shutter 6 is lowered, the annular section decreases around the. mobile nozzle 4. but the air can pass between the shutter 6 and the body?, the frustoconical parts 6e and the median between them sufficient space for the flow of air.
This position makes it possible to obtain a perfect and homogeneous mixture at all speeds. combustion.
It is obvious that the rate of combustion is a function of the volume of air sent by the fan. Now, if this volume increases and if the shutter 6 is closed by applying the frustoconical part 6c against the corresponding part 1d, the flow rate from the inside of the shutter increases. This increase in flow rate causes an increase in the speed of the air around the nozzle, which causes a greater suction of the fuel and consequently an increase in the quality of the fuel.
In order to avoid this drawback and to keep the same richness of the mixture, each increase in the air flow sent by the fan corresponds to a displacement of the shutter and, consequently, an increase in the limited annular section. by the frustoconical parts 6c and 1d.
The acceleration and deceleration of the fan cause the displacement of the shutter 6, so as to modify the flow rate of the additional air flowing between the shutter and the body 1. Despite the variations in the flow rate of the air sent by the fan, substantially a constant mixture is obtained.
In order to automatically move the shutter 6, to obtain precisely the consistency of the mixture at all combustion speeds, the upper face 12 is subjected, permanently, through a pipe 19 of derivation of the air flow from the ventilator, at the air pressure supplied by this ventilator.
As soon as the pressure of the air current increases, the piston 12 moves in antagonism to the action of the spring 18 and, through the intermediary of the rod 13, the lever 10 and the shaft 9, acts on the fork 7 controlling the movements of the shutter 6, so as to lower the latter to increase the passage section of the additional air while reducing the section of the primary fuel suction air. Each variation of the speed thus corresponds to a displacement of the piston 12 and, consequently, a new position of this piston and of the shutter 6.
The fuel supply takes place neither at constant level, nor at constant pressure, but at equal pressure at all times on the fuel in the closed tank - and at the burner orifice.
As indicated previously, the air which enters the carburetor is divided into two parts, the first part or primary air circulates the fuel intake jet and the second part or additional air joins the primary part after mixing it. here with fuel. The speed of the air around the fuel jet is modified: by the speed of the fan and by the variation in the annular space of circulation of the primary air around the fuel jet.
When by the displacement of the shutter the space around the jet decreases, the flow velocity of the mixture in this space increases, the quantity of additional air also increases, so that the content of the mixture does not vary. not. With this device, homogeneous carburization is ensured at all stages of combustion, thanks to the automatic displacement of the shutter.
The carburetor described and shown is given here only as an indication and not as a limitation.