Procédé d'alimentation d'un moteur à combustible liquide, et moteur pour la mise en #uvre de ce procédé. La présente invention se rapporte, d'une part, à un procédé d'alimentation d'un mo teur à combustible liquide comportant une chambre à parois chaudes pour la gazéifica tion du combustible, un dispositif pour ali- rnenter cette chambre en combustible essen tiellement sans air, en faisant intervenir seu lement la dépression, et une soupape d'aspira tion d'air frais directement dans le cylindre et, d'autre part, à un moteur pour la mise en #uvre de ce procédé.
Le dessin ci-annexé montre, à titre d'exemples, deux formes d'exécution du mo teur que comprend l'invention.
La fig. 1 montre une coupe de la culasse de la première forme d'exécution, dans la quelle le combustible est admis dans la cham bre de gazéification à l'état liquide; la fig. 2 désigne une cuve à niveau constant que com prend ce moteur; la fi-. 3 représente la deuxième forme d'exécution, dans laquelle le combustible est va._porisé avant de pénétrer dans la chambre de gazéification; la fig. 4 re présente une plaque obturatrice que présente le moteur de la fig. 3, et la fig. 5 est une va riante de détail de la fig. 3.
Les mêmes références désignent les mêmes organes sur toutes les figures.
Dans la forme d'exécution. de la fig. 1, on a désigné par: A, le cylindre; B, le piston moteur; C, la culasse.
Dans la culasse C, on trouve, débouchant directement dans le cylindre: D, une soupape d'aspiration (derrière la quelle se trouve une soupape d'échappement); E, un papillon de réglage de l'air princi pal; G, une chambre à parois chaudes pour la gazéification du combustible en communica tion avec le cylindre par un Venturi Û (dans cette chambre G débouche une bougie d'allumage Y); <I>II,</I> une soupape d'introduction du combus tible dont la course peut être variée par des moyens mécaniques.
Au-dessus de cette sou pape débouche un conduit d'adduction du combustible dans une cheminée comprise en tre deux joints J et J'; I, un conduit d'adduction du combustible pratiqué à l'intérieur de la culasse; K, un boisseau à deux trous de robinet permettant de mettre en communication avec le conduit I l'un ou l'autre de deux cônes dif fuseurs<I>L</I> et<I>L'</I> (fig. 2). Ce boisseau est con jugué par une commande unique avec le pa pillon E, commande non représentée pour la simplicité du dessin.
Tout cet ensemble d'organes, soit la cham bre G, la soupape à combustible H, le conduit <I>I,</I> le boisseau K et les cônes diffuseurs secon daires<I>L</I> et<I>L',</I> est incorporé dans la culasse et réchauffé par celle-ci.
Le but de ce réchauffage est d'éviter le gi vrage du combustible pendant sa pulvérisa tion sous l'effet de l'aspiration.
Au-dessous de la partie de la culasse por tant le boisseau K et les cônes diffuseurs<I>L</I> et L' se trouvent des cuves jumelées à niveau constant 31 et 111', représentées en détail sur la fig. 2.
Dans ces cuves sont disposés les organes habituels d'alimentation à niveau constant, c'est-à-dire un flotteur, une soupape à poin teau, etc.
Au centre de chaque cuve se trouvent: N, puits en communication avec l'air li bre par la partie supérieure et alimenté par un gicleur compensateur 0; P, tube compensateur qui puise dans le puits ?V concentrique, Q, tube de marche qui passe concentrique ment dans le tube P et le puits N et se ter mine par un gicleur de marche R qui s'ali mente directement dans la cuve; S, cône diffuseur principal qui réunit les extrémités des tubes P et Q, formant une première émulsion avec l'air qui vient de rous d'air de pulvérisation T.
L'émulsion formée dans le cône diffuseur principal S passe par le cône diffuseur secon- daire L muni d'une nouvelle petite prise d'air.
Le fonctionnement est 1c- siiiv@int: Tout d'abord il y a lieu de considÉ@rur chie si, aux faibles puissances, la soupape ii com bustible H s'ouvre très peu, la dépression d'aspiration sur cette soupape se fait sentir davantage, car le papillon d'air principal F est presque fermé. Réciproquement, aux grandes puissances, la soupape à combustible H s'ouvre davantage ainsi que le papillon d'air principal E, et la dépression d'aspira tion sur la soupape H diminue.
Par conséquent, la force de dépression sur la soupape H est constante. Le dosage peut être obtenu de deux façons- 10 Soit en variant la levée de la soupape H; dans ce cas elle est commandée par un arbre excentrique; 20 Soit en maintenant la levée constante de la soupape H; dans ce cas le dosage se fait au moyen du boisseau tournant et va riant la section d'ouverture des trous qui rè glent l'admission du combustible.
Dans les deux cas, l'ouverture de la sou pape H se fait dans la même phase que celle de la soupape d'admission d'air et sa force de dépression peut être augmentée ou diminuée suivant le calage qu'on donnera au papillon E par rapport à. cette soupape.
Cette dépression se produit dans le con duit 1 jusque sur les gicleurs placés dans la cuve M. , Le combustible jaillit par le gicleur com pensateur 0 et par le gicleur de marche R. Avec l'augmentation de la vitesse du mo teur, la dépression sur R et dans le tube Q augmente en même temps que le niveau dans le tube P baisse, car le débit du gicleur 0 est constant dans le temps et il n'est pas sujet à l'effet de la dépression, car le puits N com munique avec l'atmosphère. Tout se passe donc comme dans les carburateurs ordinaires.
La concentricité du puits N et des tubes P et Q élimine tout l'effet d'inclinaison du moteur, car le niveau restera constant dans les tubes. Le combustible qui jaillit des tubes P et (@ s'émulsionne avec l'air qui passe. par les trous T du cône diffuseur principal qui lie concentriquement les deux tubes P et Q.
Cette émulsion rencontre un nouveau jet < l'air sur le cône diffuseur secondaire L ou L' suivant qu'on marché sur l'une ou l'autre cuve. Dès ce moment, l'émulsion traverse le boisseau If' et tout le conduit I jusqu'à la soupape H et subit un premier échauffement grâce à la température acquise en passant dans la culasse, avant son introduction dans la chambre G où se produit la gazéification.
La température de cette chambre G per met l'utilisation de mélanges très pauvres et d'obtenir par conséquent des consomma tions très peu élevées.
On peut avantageusement provoquer en surplus la vaporisation progressive du carbu rant en une vapeur plus ou moins sèche, géné ralement (bien que non obligatoirement) en présence d'une quantité d'air d'entraînement minime et très insuffisante pour permettre l'allumage du mélange.
Ce mélange très riche, introduit ainsi à l'état de vapeur dans la chambre chaude pen dant l'aspiration, y achève sa gazéification ,jusqu'au moment où l'air de la cylindrée y pénétrant à son tour dans la phase de com pression, le mélange - alors convenablement dosé et homogénéisé (par la turbulence due au venturi existant entre la chambre chaude et le cylindre) - se trouve enflammé par l'étincelle de la bougie, au moment voulu.
L'introduction du combustible à l'état de vapeur a sur l'introduction du combustible à l'état de liquide émulsionné les avantages: 1o De réaliser une distribution plus égale entre les cylindres et, par conséquent, un équilibre meilleur du moteur; 20 De favoriser et d'accélérer la gazéi fication totale du combustible dans la cham bre de gazéification, et, par conséquent, d'as surer une meilleure combustion; 30 D'obtenir une température de cette chambre plus constante et mieux appropriée aux diverses allures du moteur. L'introduction du combustible à l'état li quide refroidissait, en effet, beaucoup la chambre de gazéification aux basses allures.
Il était, de ce fait, nécessaire de l'isoler des parties refroidies de la culasse, ce qui entraî nait, aux allures élevées du moteur, un chauffage trop intense qui donnait lieu à des préallumages. L'introduction du combus tible à l'état de vapeur refroidissant beaucoup moins la chambre de gazéification, il est pos sible d'obtenir une température moins varia ble de cette chambre qui permette d'assurer une bonne combustion à tous les régimes.
Les avantages de cette forme d'exécution du procédé sont les suivants: On réalise l'in terchangeabilité des combustibles d'alimenta tion avec des consommations relativement faibles, en conservant la puissance et la vi tesse normale du moteur sans aucune vibra tion. On évite, en outre, la dilution de l'huile du carter par les résidus imbrûlés du ou des combustibles employés.
Ce procédé s'applique indifféremment à l'alimentation des moteurs à deux temps et à quatre temps.
On va décrire maintenant une forme d'exécution du moteur selon l'invention, cette forme permettant d'obtenir l'échauffement convenable, la vaporisation et la gazéification du combustible, grâce à l'agencement spécial de ses organes.
Dans ce moteur, représenté aux fig. 3 à 5, la culasse C comporte des soupapes d'aspira tion D et d'échappement (non-représentée) en tête, commandées par culbuteurs. Cette cu lasse présente, au droit de chaque cylindre, une cavité G refroidie normalement sur une de ses faces par de l'eau de circulation, com muniquant avec le cylindre correspondant par un venturi Ü de forme et de dimensions appropriées aux caractéristiques du moteur et portant une soupape H destinée à per mettre l'alimentation en combustible et à ré gler celle-ci à la demande du moteur,
la com mande de cette soupape étant en relation avec le papillon E d'admission d'air princi pal pour assurer la compensation air/combus- tible aux divers régimes. Les cavités G sont fermées par une pla que obturatrice latérale unique Z, établie de façon à former, avec les cavités, des cham bres de gazéification sphériques.
Cette plaque obturatrice, établie en un métal approprié à chaque cas particulier, pouvant porter au besoin des ailettes limi tant sa température à une valeur convenable, est chauffée par la combustion même ou par tous autres moyens destinés notamment à fa ciliter le démarrage à froid. Elle est isolée de la culasse C par un joint J"; dans ces conditions, la température des parois chaudes est uniforme dans les différentes chambres G d'un moteur polycylindrique, homogénéi sant ainsi les conditions de gazéification, de carburation et de combustion pour les divers cylindres.
Cette plaque Z comporte des canaux X présentant une forme symétrique à bifurca- tions successives et à disposition verticale de la branche commune pour permettre la vapo- risation progressive du carburant avec reflux éventuel du liquide non vaporisé vers je ou les appareils d'alimentation, ainsi qu'une dis tribution homogène sur les divers cylindres du moteur.
La fig. 4 représente la plaque obturatrice Z comportant des canaux X, X', X", X<I>\</I> contrôlés par les papillons W à com mande unique et mettant en relation un ap pareil d'alimentation unique 111 par 'l'intermé diaire de la soupape d'alimentation et de do sage H avec les chambres chaudes G corres pondant chacune à l'un des quatre cylindres du moteur considéré. Les bougies d'allumage sont disposées dans la plaque obturatrice.
Les canaux de circulation prévus, de forme et de dimensions appropriées, peuvent au besoin contenir une matière catalysante ou filtrante appropriée à l'utilisation de cer tains combustibles.
Le fonctionnement est le suivant: A la phase d'aspiration, l'air principal, réglé par le papillon E, pénètre dans les cylindres par les soupapes d'aspiration D; lé circuit, constitué par les chambres G, les canaux X;
X', X", X\ et l'appareil d'alimen- tation M, se trouve en dépression et, grâce à l'ouverture réglable de la .oupapo d'alimenta tion H, offre une perte d(# cliar < @;@ic@lle qu'une petite quantité d'air entrant pal, JI provoque la mise en mouvement d'unu curtmii(- quan tité de combustible:
cette quantité @..i nablement réglée par rapport à celle (b, l';Ii1* principal, la compensation étant obtenue<B>par</B> la liaison entre la commande de la soupape H et la commande du papillon E placé sur l'aspiration d'air.
La compensation entre le combustible .et l'air est ainsi obtenue automatiquement à tous les régimes de vitesses et au moment des reprises du moteur.
Le combustible entraîné par une très fai ble quantité d'air se vaporise progressivement dans les canaux X, X', X", X<I>\</I> et pénètre à l'état de vapeur plus ou moins sèche dans la chambre de gazéification G oit il achève de se gazéifier.
L'air de la cylindrée pénétrant avec tur bulence par le venturi U dans la chambre chaude pendant la phase de compression, la carburation et l'homogénéisation du mélange se produisent, l'allumage étant provoqué en temps voulu par la bougie électrique Y éta blie pour résister spécialement aux hautes températures. La turbulence; se produisant à nouveau à la sortie des gaz enflammès par le venturi, assure une combustion totale de ceux-ci.
La bougie d'allumage, étant très chaude, ne peut, en aucun cas, être noyée par les par ties de carburant restant à l'état liquide (sur moteur froid, par exemple). Les gaz étant en flammés dans la zone la plus chaude de la chambre G, la flamme se propage vers une zone plus froide, favorisant ainsi la ré gularité de combustion et évitant dans tous les cas la formation d'ondes explosives.
Si une accélération était demandée trop brusquement au moteur, il pourrait arriver que la dépression correspondante n'ait pas le temps de se produire assez rapidement dans les canaux de distribution du combustible. Un organe spécial Y, représenté à la fig. 5, papillon ou valve automatique, peut être prévu sur l'entrée d'air, avant le papillon E commandé mécaniquement. Cet organe, lors < l'une brusque accélération, ferme l'entrée jusqu'au moment où le moteur va prendre sa nouvelle vitesse.
Cette fermeture de l'air provoque une dépression très vive sur les soupapes à combustible, déterminant instan tanément l'appel, jusqu'aux cylindres, de la quantité de combustible nécessaire pour satis faire un nouveau régime imposé au moteur.