CH237684A - Procédé pour aspirer et refouler un fluide et installation pour la mise en oeuvre de ce procédé. - Google Patents

Description

  Procédé pour aspirer et refouler un     fluide    et installation pour la mise en     oeuvre     de ce procédé.    L'inventeur a constaté que dans un moteur  à     combustion        interne,    l'échappement n'avait  pas, contrairement à ce que l'on avait supposé  jusqu'ici, le caractère d'un écoulement station  naire, mais que les gaz brûlés quittaient le  cylindre de façon explosive et que la     pression     dans ce cylindre ne .diminuait pas graduelle  ment jusqu'à     ce    qu'elle     atteigne    la pression  ambiante,

   mais qu'à la suite -de la sortie des  gaz     brûlés    il se produisait une     -dépression     dans le cylindre, -dépression qu'un     retour    des  gaz brûlés     vers    le cylindre tendait à combler.  



  Dans des brevets     antérieurs,        l'inventeur    a  proposé     d'utiliser    la dépression     laissée    dans le  cylindre par     l'évacuation    des gaz brûlés pour  l'introduction d'une charge fraîche     d'ans    le  cylindre.  



  L'inventeur a constaté également que  lorsque les, gaz brûlés     étaient    déchargés à tra  vers     une        conduite    ,d'échappement, la zone da  dépression dont     il    vient d'être     question    se pro-    longeait dans la partie de     cette    conduite ad  jacente au cylindre.  



  La     présente    invention a pour objet un  procédé dans lequel on utilise les phénomènes  que l'on vient de mentionner pour aspirer et  refouler un fluide.  



  Ce procédé est     caractérisé    en ce que l'on  utilise la     dépre.s@sion    laissée     -dans    le conduit  d'échappement     -d'un        moteur    à combustion in  terne à la suite -de la décharge des ,gaz brûlés  hors -du cylindre pour aspirer un fluide, et -en  ce qu'on utilise ensuite une élévation de pres  sion qui se produit     dans    ce conduit à la suite  de la     dépression    pour refouler le fluide .aspiré.  



  La présente invention .comprend également  une installation pour la mise en     oeuvre    de ce  procédé. Cette     installation    .est caractérisée par  le fait qu'elle     comprend    un     moteur    à com  bustion interne dans lequel une dépression  est laissée dans la conduite     d'échappement    à  la suite de da     -décharge    des gaz brûlés hors  du cylindre, et une chambre présentant des      orifices d'aspiration et de refoulement et     tune          communication    avec l'intérieur du conduit  d'échappement du moteur,

   la disposition étant  telle que la dépression laissée dans le conduit  d'échappement par la sortie des gaz brûlés  hors du cylindre produit une aspiration de  fluide dans cette chambre, le fluide aspiré  étant ensuite refoulé hors de cette chambre  lorsqu'une élévation de pression qui suit la  dépression est produite dans le conduit.  



  L'inventeur a constaté qu'une telle dispo  sition, dans le -cas où le moteur était du type  utilisant la dépression produite pour l'intro  duction de la charge, n'apportait aucune per  turbation au fonctionnement du     moteur.     



  Le dessin annexé représente, à titre  d'exemple, une forme d'exécution et ides va  riantes d'une     installation    pour la, mise en       aeuvre    du procédé selon l'invention, et illustre,  également à titre d'exemple, deux formes       d'exécution    de     ce    procédé.  



  La.     fig.    1 représente cette forme d'exécu  tion de l'installation.  



  La     fig.    2     montre    un détail de     cette    forme  à plus grande échelle, et  les     fig.    3 et 4 montrent chacune une va  riante de ce détail.  



  L'installation représentée à la     fig.    1 com  prend un moteur à combustion     interne    à deux  temps comportant un cylindre moteur 16 dans  lequel se meut un     piston    17. De l'air est admis  par l'effet -de la pression atmosphérique, à,  travers l'orifice d'admission 18 et du com  bustible liquide est introduit par l'injecteur  19. L'échappement a lieu à travers les lu  mières 20.

   Les lumières     d'admission    et  d'échappement et le réglage :de la distribution  sont agencés de façon     que    pour une certaine  gamme de vitesses     .la,    décharge des gaz brûlés  hors du     cylindre    produise :dans ce cylindre  une dépression, qui se prolonge dans le con  duit d'échappement et qu'on utilise pour l'in  troduction de la. partie     principale    de la charge  d'air frais dans le cylindre, en ouvrant l'ad  mission après l'échappement mais avant .le re  tour des gaz brûlés vers le cylindre.  



       Une        chambre    22, comprenant une partie  de forme tubulaire, communique avec le con-    duit d'échappement au moyen d'un dispositif  21,     représenté    en détail à la     fïg.    2. Ce dispo  sitif est situé près du cylindre.  



  Ainsi que le montre la     fig.    2, le conduit  d'échappement     comprend    deux tronçons 10 et  11 faisant saillie à l'intérieur d'une partie  cylindrique 12 de la chambre 22. Cette partie  12 de la     chambre    est reliée à la partie tubu  laire par l'ajutage fileté 15.

   Le tronçon 10       est    relié au     cylindre    et son extrémité     ouverte     13, intérieure à cette partie de la. chambre,  est     enga--ée    à l'intérieur de l'extrémité 14 du       tronçon    11 également disposée à l'intérieur de  la partie 12 de, la chambre.     L'extrémité    14 du  tronçon 11 va en s'évasant vers le cylindre  et son bord libre     s'arrête        près    de la<B>,</B> paroi inté  rieure :de la partie 1? de la     chambre    22.

   L'es  pace  < annulaire laissé entre des     extrémités    13  et 14 établit une communication entre l'inté  rieur du     conduit    d'échappement et la cham  bre     22.     



       Le        tronçon    1.1 du conduit est     vissé    dans la  partie 1<B>2</B> de la chambre 22, afin de permettre       tin    réglage de la distance entre le bord libre  de l'extrémité 14 et la. paroi intérieure, située  -du côté du cylindre, de la, partie 12 de la  chambre 22.  



  L'orifice de l'extrémité ouverte 13 du  tronçon 10 est au niveau de l'endroit où  l'extrémité 14 du tronçon 11     commence    à  s'évaser et le diamètre de cet orifice est légè  rement plus petit que celui de la partie non  évasée du tronçon 11. On voit que l'espace  annulaire entre     les    extrémités 13 et 14 des  tronçons     va,    en augmentant de section     trans-          versale    sur une certaine longueur à     partir    du  bord de l'orifice de l'extrémité 1.3.  



       L'extrémité    13 du     tronçon    10 peut     être     déplacée     lonleitudinalement    par vissage afin  que l'on- puisse faire varier l'aire de la.     section     de passage annulaire entre le bord de l'extré  mité     ouverts>    13 du tronçon 10 et la paroi  intérieure de l'extrémité 14 du tronçon 1.1 et  régler ainsi l'effet     d'aspiration    et de refou  lement dans la chambre     212.     



  La chambre ??     est    pourvue, dans sa. partie       u   <I>n</I>       t    bulaire,<B>à</B> son extrémité éloignée de, l'en  droit où elle communique avec le conduit      d'échappement, d'un orifice d'aspiration com  muniquant avec l'air atmosphérique et com  mandé par une     soupape,de        retenue    automa  tique 31.     Cette    chambre     est    également pour  vue à     cette    même extrémité     d'un        orifice    de       refoulement    commandé par une     soupape    auto  matique 32.

   Les soupapes 31 et 32     pourraient     aussi être commandées mécaniquement, par le       moteur    par exemple, de façon à s'ouvrir et se  fermer     aux    instants voulus.  



  L'orifice de refoulement commandé par la  soupape 32 communique par     l'intermédiaire     d'un conduit 33 avec un réservoir 34.  



  Le réservoir 34 est mis en -communication  par le     -conduit    35 avec un     orifice    d'admission  supplémentaire 36 du cylindre commandé par  une soupape 37 actionné par le moteur au  moyen de la tige poussoir 38 et du     culbuteur     39. L'air emmagasiné     @dans    le réservoir 34  sert donc à fournir une charge d'air supplé  mentaire     introduite        dans    .le cylindre par l'ori  fice 36. Le réglage -de la distribution est tel  que la soupape 37 s'ouvre vers la fin de     l'in-          troduction    de la charge d'air principale, qui a.

    lieu en     utilisant    la dépression     créée    dans le  cylindre par la sortie des gaz brûlés. Mais ce  réglage pourrait aussi être     tel    que la soupape  37 s'ouvre vers le début .de l'admission d'air  principale ou     encore    après la fermeture des       lumières    -d'échappement 20 par le piston.

   On  voit que dans cette     installation    une introduc  tion d'air supplémentaire a lieu sans le con  cours d'un compresseur ordinaire, ce qui est  un grand avantage, étant donné que l'emploi  d'un compresseur absorbant de la puissance  mécanique -du     moteur    est     Plus    coûteux et rend  la     construction    plus compliquée.  



  Le fonctionnement de l'installation     repré-          sent6e    à la     fig.    1 est le suivant: la     sortie,des     gaz brûlés -du     cylindre    produit dans celui-ci  et dans la partie     adjacente    du     conduit    d'échap  pement une dépression qui se propage dans la  chambre 22 provoquant     l'ouverture    de la sou  pape 31 et     l'aspiration    d'air frais dans cette  chambre.

   A la suite .de la période de     dépres-          sion,    il se produit un retour des gaz brûlés  vers le cylindre.     Ce    retour -des gaz brûlés pro  voque une élévation de     pression    dans le con-    duit d'échappement -et, grâce à .la construction  du dispositif 21, la colonne de gaz revenant  vers le cylindre est déviée vers la chambre  22 et refoule l'air     contenu    dans cette     chambre     par l'orifice de refoulement. Un     mélange    des  gaz brûlés avec l'air frais est entravé grâce  à la forme tubulaire allongée -de la partie de  la chambre 22 adjacente aux orifices d'admis  sion et de refoulement.  



  Si     ;l'on    supprimait la soupape     @de    refoule  ment 32 et si l'air était refoulé directement à  la soupape     ,d'admission    37, le moteur ne pour  rait travailler qu'à une vitesse plus ou moins  fixe, car, d'ans ce cas, l'instant     d'ouverture    de  1a soupape 37 -devrait coïncider avec un ins  tant auquel une charge est refoulée     4e    la  chambre 22.

       Mais    dans le     cas    où la chambre  22     débite    dans le réservoir 34 par l'intermé  diaire d'une soupape de retenue, on pourra  faire fonctionner le moteur convenablement  sur     une    gamme de     vitesse    plus étendue.  



  En proportionnant     convenablement    les or  ganes 22, 33, 34 et 35, la charge refoulée à  partir de la chambre 22 peut être emmaga  sinée ou fournie au point d'utilisation à la  pression atmosphérique ou à une pression  supérieure.  



  La charge d'air principale, au lieu d'être  introduite dans     le.    cylindre, par l'effet de la  pression atmosphérique, pourrait aussi être  introduite au moyen -d'un     compresseur    40, in  diqué en pointillé. sur la     fig.    1.  



  On pourrait disposer dans la     partie    tubu  laire de la chambre 22 un disque léger cons  tituant un piston se -déplaçant .librement sans  affecter en aucune façon le     fonctionnement,de          l'installation.     



  Le moteur     utilisé    pourrait aussi fonction  ner suivant un cycle différent du cycle à  deux temps.  



  Les soupapes utilisées pour commander  l'aspiration et le refoulement peuvent être  simples ou     multiples.    Ces soupapes peuvent  être     disposées    de manière à     découvrir    un pas  sage de .grande section et elles peuvent pré  senter     n'importe        quelle    forme pourvu qu'elles  répondent à des aspirations rapides -et à     -des     refoulements également rapides.

        Les soupapes 31 et 32 pourraient être rem  placées par des déflecteurs permettant un pas  sage libre du fluide dans une direction et en  travant le retour de ce fluide, mais dans ce  cas, le fluide refoulé ne peut pas être emma  gasiné sous     pression,    et la. conduite 33 serait  reliée directement à l'orifice 36.  



  Au lieu d'utiliser le dispositif 21 repré  senté -en -détail à la fi,-. 2, on pourrait établir  la communication entre le conduit d'échappe  ment et la chambre 22 au moyen de la va  riante ,de ce dispositif représenté à la     fig.    3.  



  Dans cette variante, le     -conduit    -d'échappe  ment 1 est élargi afin ,de     recevoir    un corps 2,  taillé en forme de cône -et dont le sommet est  tourné vers le cylindre, tandis que sa     base,     qui est     concave,    est tournée vers ,'extrémité  de sortie du conduit d'échappement. Ce corps  est     disposé    de telle façon par rapport aux pa  rois du conduit qu'il permet l'écoulement vers  l'extérieur et qu'il entrave le retour des gaz  brûlés vers: le cylindre.  



  La     partie    du conduit recevant le corps     \?     est pourvue d'orifices 3 communiquant avec.  une partie annulaire 4 de la chambre 22 dis  posée autour du conduit 1 et communiquant  par une partie 5 avec     ila.    partie tubulaire de  cette chambre 22.  



  Grâce à cette     disposition,    la colonne de  gaz brûlés revenant vers le cylindre est dé  viée vers la chambre 22 et     l'élévation    de pres  sion produite dans le conduit par ce retour  sert au refoulement du fluide aspiré dans cette  ,chambre.  



  L'installation de la. fi g. 1 pourrait aussi       utiliser    la variante du dispositif 21 repré  senté à la.     fig.    4.  



  Dans     cette    variante, le conduit d'échappe  ment comprend un tronçon 6 relié au cylindre  et débouchant dans une partie 7 de la cham  bre 22 par une partie évasée 9. La     partie    7  de la chambre 22 communique avec sa partie  tubulaire par une partie 8. Dans le prolonge  ment du tronçon 6 est disposé un second tron  çon     faisant    saillie dans la partie 7 de la  chambre 22 de façon à laisser entre ces deux       tronçons    un espace annulaire établissant la

Claims (1)

1. communication entre le conduit et la cham bre 22. Dans cette variante, l'élévation de pres sion produite par la. décharge des gaz brûlés hors -du cylindre sert au refoulement de l'air aspiré dans la, chambre 22. Dans une autre forme d'exécution, le fluide aspiré pourrait être refoulé dans un réservoir et ensuite utilisé à autre chose qu'à. l'alimentation du moteur. REVENDICATIONS: I.

   Procédé pour aspirer et refouler un fluide, caractérisé en ce que l'on utilise la dépression laissée dans le conduit d'échappe ment d'un moteur à combustion interne à la suite de la décharge des gaz brûlés hors du cylindre pour aspirer un fluide, et en ce qu'on utilise ensuite une élévation de pression qui se produit dans ce conduit à la sortie de la dépression pour refouler le fluide aspiré. II.

   Installation pour la mise en ceuvre du procédé selon la. revendication I, caractérisée par le fait qu'elle comprend un moteur à com bustion interne dans lequel une dépression est laissée dans @la conduite d'échappement à la suite de la décharge des gaz brûlés hors du cylindre, et une chambre présentant des ori fices d'aspiration et de refoulement et une communication avec l'intérieur du conduit d'échappement du moteur, la disposition étant telle que la. dépression laissée dans le conduit -d'échappement par la.

   sortie des gaz brûlée hors du cylindre produit une aspiration de fluide, le fluide aspiré étant ensuite refoulé hors de cette chambre lorsqu'une élévation @de pression qui suit la dépression est produite dans le conduit. SOUS-REVENDICATIONS: 1. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que l'on emmagasine le fluide re foulé. 2. Procédé selon la. revendication I, carac térisé en ce qu'on utilise une élévation de pression produite dans le conduit par un re tour des gaz brûlés vers le cylindre pour re fouler le fluide aspiré. 3.

   Procédé selon la revendication I, carac- térisé en ce qu'on utilise l'élévation @de pres sion produite .dans de conduit par la décharge des gaz brûlés hors du,cylindre pour refouler le fluide aspiré. 4.

   Installation selon la revendication II, caractérisée -en ce que le moteur est un moteur fonctionnant selon le cycle à deux temps, et dans lequel on utilise la dépression .laissée dans le cylindre par la sortie des gaz brûlés .du .cylindre dans le conduit d'échappement, pour charger le cylindre, en ouvrant l'orifice d'admission après l'orifice d'échappement, mais avant qu'ait .lieu un retour,des gaz brfi.- lés vers le cylindre.

   5. Installâtion selon la revendication II, caractérisée en # que la chambre est -en com munication à une extrémité avec le conduit ,d'échappement, les orifices d'as:piration et de refoulement étant situés en des points éloi- gnés 4u conduit d'échappement. 6.

   Installation selon la revendication II et la :sous-,revendication 5, caractérisée en ce que cette chambre comporte une partie de forme tubulaire. 7. Installation selon la revendication II pour la mise en oeuvre .du procédé selon la sous-revendication 2, caractérisée par une,

   dis- position -telle du conduit 4'échappement à l'endroit où il communique avec la chambre que l'élévation de pression produite dans le conduit par le retour des gaz brûlés refoule le fluide aspiré.

   8. Installation selon la revendication II -et la sous-revendication 7,-caractérisée en ce que cette disposition comprend des surfaces for- mantdéflecteur et réflecteur et ,disposées dans le conduit d'échappement de manière à per mettre le libre passage des gaz brûlés en di rection -de l'extérieur et à entraver un retour de ces gaz au cylindre. 9.

   Installation selon la revendication II, caractérisée en ce que le conduit @d'échappe- ment comprend un tronçon relié au cylindre et débouchant -dans la chambre par une partie évasée, un second tronçon ,de ce conduit, situé dans le prolongement du premier, faisant sail lie à l'intérieur de cette chambre de façon à laisser entra ces deux tronçons un espace .an nulaire établissant une communication entre cette chambre et l'intérieur du conduit. 10.

   Installation selon la revendication II, caractérisée en ce que le conduit d'échappe ment eompren@ddeux tronçons coaxiaux et faisant saillie à -l'intérieur d'une partie située près -du cylindre de la chambre, l'extrémité ouverte du tronçon ,relié au cylindre étant engagée à l'intérieur de l'extrémité de l'autre tronçon dont le bord s'arrête près de la paroi intérieure de cette partie de la chambre,

   le tout de façon qu'un espace annulaire soit laissé entre les extrémités de ces deux tron çons pour établir une communication entre l'intérieur -du conduit d'échappement et la chambre.

   ll. Installation selon la revendication II et la sous-revendication 10, caractérisée en ce qu'elle comporte une disposition à laquelle on peut faire varier la longueur de l'une au moins des extrémités de tronçon de conduit qui .sont !disposés à l'intérieur de cette partie de chambre, afin de faire varier la section de la :communication entre .la chambre et .le con duit. 12.

   Installation selon la revendication II et la sous-revendication 10, caractérisée en ce que l'extrémité @du second tronçon située à l'intérieur @de cette partie de la chambre va en s'évasant vers le cylindre, l'orifice de l'extrémité ouverte ,du tronçon relié au cylin dre se trouvant au niveau de l'endroit où l'extrémité du second tronçon commence à s'évaser et ayant un diamètre inférieur au diamètre intérieur 4e la partie non évasée du second tronçon,

   une disposition permettant de faire varier l'aire de la :section de passage annulaire entre le bord,de l'extrémité ouverte -du tronçon relié au cylindre et la paroi inté- rieure 4e l'extrémité de l'autre tronçon, en déplaçant longitudinalement, par rapport à l'autre, l'une au moins,des extrémités de tron çon situées à l'intérieur @de cette partie de la chambre. 13.

   Installation selon la revendication II et les sous-nevendications 10 et 12, caracté risée en ce que l'espace annulaire entre les extrémités des tronçons va en augmentant de section transversale sur une certaine longueur à partir du bord de l'extrémité ouverte :du premier tronçon. 14. Installation selon la revendication II, caractérisée en ce que les orifices .d'aspiration et de refoulement -de la chambre sont com mandées par des soupapes -de retenue auto matiques, l5.

   Installation selon la revendication II, caractérisée en oe que les orifices d'aspiration et @de refoulement de la chambre coopèrent avec des déflecteurs permettant le passage libre du fluide dans une direction et entra vant un retour de ce fluide. 16. Installation selon la revendication II, caractérisée en ce que les orifices d'aspiration et de refoulement -de la chambre sont com mandés par des organes de distribution à com mandé positive. 17.

   Installation :selon la revendication II, caractérisée en ce que l'orifice .d'aspiration de la chambre communique avec l'atmosphère. 18. Installation selon la revendication II, caractérisée en ce que l'orifice de refoulement de la chambre communique avec un réservoir emmagasinant le fluide. 19. Installation selon la revendication II et la sous-revendication 18, caractérisée en ce que le réservoir communique avec un orifice d'admission supplémentaire du cylindre, cet orifice étant commandé par Lui organe ac tionné par le moteur, le tout de façon à intro duire une charge d'aü: supplémentaire dans le cylindre.

   ?0. Installation selon la. revendication II et les sous-revendications 18 et 19, caracté risée en ce que cet organe est commandé de façon à s'ouvrir vers le début de l'admission d'air principale. 21. Installation selon la revendication II et les sous-revendications 18 et 19, caractéri sée en ce que cet organe est commandé de façon à s'ouvrir vers la fin de l'introduction de la charge d'air principale.

   2?. Installation selon la. revendication II et les sous-revendications 18 et 19, caracté risée en ce que cet organe est commandé de façon à. s'ouvrir après la fermeture de l'échap pement. 23. Installation selon la revendication II, pour la mise en aeuvre du procédé selon la. sous-revendication 3, caractérisée par une dis position telle du conduit d'échappement à l'en droit où il communique avec la chambre que l'élévation de pression produite dans ce con duit par la, déeharbe des gaz brûlés hors du cylindre refoule le fluide aspiré.