CH283190A - Procédé pour l'obtention d'un mélange homogène d'un carburant, d'air et d'eau, et carburateur pour la mise en oeuvre de ce procédé. - Google Patents

Description

  Procédé pour l'obtention d'un mélange homogène d'un carburant, d'air et d'eau,  . et carburateur pour la mise en     aeuvre    de ce procédé.    La présente invention a pour objet un  procédé pour l'obtention d'un mélange homo  gène d'un carburant,, d'air et d'eau. Elle a  également pour objet un carburateur pour la  mise en rouvre de ce procédé.    On a essayé d'améliorer le rendement ther  mique d'un moteur à explosions en pulvéri  sant de l'eau dans un mélange de carburant  et d'air fourni à ce moteur. On espérait obte  nir de la sorte une régularisation de la. tem  pérature des différentes parties chaudes à  l'intérieur du moteur du fait, de l'inertie ther  mique accrue du mélange qui lui est fourni.

    On pensait également qu'une décomposition       i    de l'eau en oxygène et en hydrogène au con  tact des points les plus chauds de l'intérieur  du moteur améliorerait le rendement ther  mique de celui-ci en diminuant la tempéra  ture de ces points chauds. En effet, si cette  température pouvait être ainsi diminuée, on  éviterait ou diminuerait la tendance à cogner  du moteur et les risques d'auto-allumage, ce  qui permettrait     d'augmenter    légèrement le  taux de compression de ce moteur. D'autre  part, l'hydrogène ainsi libéré se recombine  rait à l'oxygène de l'air contenu dans le cy  lindre et restituerait une grande partie de  l'énergie empruntée aux dits points chauds  pour la décomposition de l'eau.

   En somme,  l'eau pulvérisée contenue dans le mélange  d'air et de carburant jouerait en quelque       sorte    le rôle d'un volant thermique.    L'application de Bette idée n'a pas pro  curé les avantages qu'on en attendait, du fait  d'un mélange insuffisant de l'eau ainsi pulvé  risée, du carburant et de     l'air.     



  Selon le procédé objet de l'invention, on  injecte le carburant et l'eau finement pul  vérisés dans un courant d'air et on fait pas  ser le mélange ainsi obtenu au travers d'un  conduit. dans la section de passage duquel des  parties électriquement isolées font. saillie,  clans le but que ce mélange s'ionise par frotte  ment sur ces parties et qu'il soit rendu homo  gène par répulsion mutuelle des particules  chargées. L'eau pulvérisée dans le mélange  de carburant et d'air, loin de nuire à l'homo  généité de ce mélange, augmente l'ionisation  par frottement du mélange, et elle peut  ioniser à son tour les particules de carburant  dont l'ionisation par .frottement est beaucoup  moins efficace et augmente les chances d'ob  tenir une bonne     répartition    du carburant  dans le mélange.  



  De plus, du fait de l'ionisation du mé  lange, une condensation ou un dépôt des fines  gouttelettes de carburant qu'il contient contre  les parois relativement froides d'un conduit,  à l'aide duquel ce mélange est dirigé vers  l'endroit où doit avoir lieu la combustion, peut  être considérablement réduit.  



  Le carburateur pour la mise en     oeuvre    du  procédé objet de l'invention comprend des  moyens séparés pour injecter du carburant et  de l'eau dans un conduit disposé pour rece-      voir un courant d'air et des parties     élee-          triquement    isolées disposées dans ce conduit,  en aval des moyens susdits, et faisant saillie  dans la section de passage de ce conduit.  



  Le dessin annexé représente, à titre  d'exemple, une forme d'exécution du carbu  rateur et illustre le procédé, objet de l'in  vention. .  



       Fig.    1 est une élévation en coupe axiale de  ce carburateur.  



       Fig.    2 en est une vue en coupe transver  sale selon la ligne 2-2 de la     fig.    1.  



  Le carburateur représenté est destiné à  alimenter un moteur à explosions en mélange  de carburant, d'eau et d'air.  



  Ce carburateur comprend un conduit 1,       ouvert    à l'une de ses extrémités et recourbé à  90  à son autre     extrémité.    Cette autre extré  mité présente un rebord 2, prévu pour fixer  le carburateur à une conduite d'admission 3  du moteur au moyen de boulons traversant le  rebord 2 et un rebord 4 de la conduite 3.  



  Le conduit 1 présente également un  rebord intérieur 5 contre lequel vient buter  un manchon     diélectriqii6    6 monté dans le con  duit 1. Le manchon 6 présente un grand nom  bre de chicanes 7 en forme de pointes, faisant  saillie vers l'axe du conduit. En amont du  manchon 6, un manchon métallique 8 est fixé  dans le conduit. Ce manchon 8 bloque le man  chon 6 contre le rebord 5.  



  Une buse à air 9, présentant un rétré  cissement destiné à produire une dépression  locale, est disposée à l'intérieur du manchon  8. Cette buse     présente,    à sa partie aval, des  saillies 10 recourbées vers l'axe de la buse.  Ces saillies sont électriquement isolées, cette  buse étant faite d'une matière électriquement  isolante.  



  Les saillies 10 pourraient également être  faites d'une matière non isolante et être, par  exemple, constituées par des lames métal  liques fixées à. la buse, la largeur de chacune  de ces lames diminuant vers l'aval. La buse 9  pourrait aussi être exécutée en métal et por  ter des saillies 10 en matière isolante.  



  La     buse    9 pourrait également être exécutée  en métal, d'une pièce avec les saillies 10, à    condition d'être électriquement isolée du     eon-          duit    1, le manchon 8 étant, par exemple, en  matière électriquement isolante.  



  Semblablement, des chicanes 7 en matière  isolante pourraient être fixées directement à  l'intérieur du conduit 1 ou être portées par  un manchon métallique disposé dans ce con  duit. Ces chicanes 7 pourraient aussi être  constituées en métal et fixées à un manchon,  le manchon lui-même pouvant être métallique,  mais alors électriquement isolé du conduit 1,  ou fait d'une matière électriquement isolante.  



  Un gicleur 11 fait saillie à l'intérieur de  la buse, légèrement en aval du rétrécissement.  que présente cette buse. Ce gicleur est per  pendiculaire à l'axe du conduit 1 et il est  disposé horizontalement. Le gicleur 11 est ali  menté en carburant à partir d'une cuve à ni  veau constant 12.  



  Cette cuve, fixée au conduit 1 au moyen  d'une bride 13 et de vis 14, contient un flot  teur 15 actionnant un pointeau 16 disposé à  la partie supérieure de la cuve 12, pour fer  mer un orifice, le carburant arrivant à la  cuve au travers d'un raccord 1.7.  



  Des conduits 18 sont. percés dans la cuve  pour relier celle-ci au gicleur 11, d'une part,  et à un gicleur de ralenti 19, d'autre part.  



  Ce gicleur 19 est disposé en aval d'un pa  pillon 20 destiné à doser la quantité de mé  lange fournie au moteur à travers la con  duite 3. Ce papillon est disposé dans la con  duite 3 et il est, représenté en position fer  mée. Le gicleur 19 est relié à la cuve 12 par  un tuyau 21.  



  De faon semblable, un gicleur 22, des  tiné à pulvériser de l'eau dans le courant  d'air, est disposé en regard du gicleur 11.  Ces deux gicleurs sont diamétralement. op  posés.  



  Le gicleur 22 est alimenté en eau par une  cuve à niveau constant 23 contenant un flot  teur 24 coopérant avec un pointeau 25, pour  fermer un orifice d'alimentation en eau lors  que le niveau d'eau dans la cuve atteint une  valeur déterminée. Cette cuve comprend  également un raccord 26 au travers duquel  elle est alimentée en eau, et des conduits 27      ménagés dans son épaisseur et la reliant au  gicleur 22. Les deux gicleurs 11 et 22 font       saillie    à l'intérieur de la buse 9 au travers  de trous ménagés     dans    cette buse, dans le  manchon 8 et dans le conduit 1. Ils fient  ainsi la buse 9 et le manchon 8 dans le con  duit 1.

   Il est évident qu'au cas où la buse  serait en matière conductrice de l'électricité,  des dispositions devraient être prises pour  isoler cette buse des gicleurs 11 et 22. La  buse 9 et le manchon 6 du carburateur dé  crit pourraient par exemple être moulés dans  du verre ou être exécutés en une matière  plastique synthétique isolante.  



  Les cuves à niveau constant 12 et. 23 sont  disposées de façon qu'une certaine dépression,  au droit des gicleurs 11 et 22, soit nécessaire  pour faire jaillir du carburant du gicleur 17  et de l'eau du gicleur 22.  



  Les flotteurs 15 et 24 et les pointeaux 16  et 25, avec lesquels ces flotteurs coopèrent,  sont disposés de façon que la dépression, né  cessaire pour faire jaillir du carburant du  gicleur 11, soit plus faible que celle qui est       nécessaire    pour faire jaillir de l'eau du  gicleur 22.  



  Le gicleur 19 est disposé nettement au  dessus du gicleur 11, si bien qu'une relative  ment forte dépression est. nécessaire pour  faire jaillir du carburant par l'orifice de ce  gicleur 19. Une forte dépression ne se pro  duit que lorsque le papillon 20 est pratique  ment fermé.  



  Lorsque le moteur à piston, auquel le  carburateur décrit est relié par la conduite 3,  tourne, il produit une aspiration dans cette  conduite, et un courant d'air     traverse    le con  duit 1. Ce courant d'air produit une dépres  sion au droit du rétrécissement de la buse 9,  si bien que du carburant est aspiré à travers  le gicleur 11 et     pul\-érisé    par ce gicleur dans  le courant. d'air     traversant    la buse 9.  



  La différence de niveau entre le niveau  constant dans la cuve 12 alimentant le gic  leur 11 et l'orifice de ce gicleur est plus  faible que la différence de niveau entre le  niveau constant dans la cuve 23 alimentant  le gicleur 22 en eau et l'orifice de ce gicleur.    Par conséquent, une plus forte     dépression,     c'est-à-dire une plus grande vitesse de l'air  dans la buse 9, est nécessaire pour provoquer  l'injection d'eau dans le courant d'air, que  pour provoquer l'injection de carburant dans  ce même courant..  



  Lorsque la     vitesse    de l'air traversant la  buse 9 est telle que de l'eau est également pul  vérisée dans ce courant d'air, le mélange  d'air, de carburant et d'eau s'ionise par       frottement    sur les saillies 10 et sur les chi  canes 7 disposées en aval de ces saillies.  



  4 relativement faible vitesse, l'ionisation  par frottement est faible. C'est pour cette  raison que les     niveaux    constants dans les  cuves 12 et 23 sont réglés pour que l'injec  tion d'eau ne se produise que lorsque l'air  passe dans la "buse 9 à une vitesse plus  grande que celle qui est     nécessaire    pour assu  rer la pulvérisation de carburant au moyen  du gicleur 11. Lorsque le papillon 20 est  fermé, la dépression     produite    dans la buse 9 est  négligeable et aucun liquide ne jaillit par le  gicleur 11 ou par le gicleur 22.  



  Une forte dépression est     alois    provoquée  au droit du gicleur 19, en amont. duquel le  papillon 20 présente une petite ouverture  destinée à laisser passer l'air. Du carburant  est ainsi pulvérisé par le gicleur 1<B>9</B> dans la  faible quantité d'air pénétrant. dans la con  duite. 3 et dans le moteur à travers le pa  pillon 20.  



  Le carburant a beaucoup moins tendance  à s'ioniser par frottement que l'eau finement  pulvérisée. Par conséquent, seules l'injection  et la pulvérisation d'eau dans le mélange des  tiné à, alimenter un moteur permettent d'ob  tenir un état d'ionisation de ce mélange tel  que les particules ou gouttelettes d'eau et de  carburant se repoussent les unes les autres et  aient de la sorte tendance à se répartir uni  formément dans l'air. Le carburant est ionisé  par frottement à un degré beaucoup moindre  que l'eau, mais les particules de carburant se  chargent également par contact avec les par  ticules d'eau ou par influence au voisinage  de ces particules si bien qu'un mélange très  homogène est obtenu.

        Lors d'essais avec une voiture automo  bile équipée de deux carburateurs, tels que       celui    décrit, l'inventeur a constaté, par rap  port au fonctionnement normal de cette  même voiture, équipée de carburateurs de  type connu, une diminution sensible de la  consommation en essence et une légère aug  mentation de la puissance du moteur, la vi  tesse maximum de la voiture ayant sensible  ment     augmenté.    Le régime du moteur parais  sait plus souple et agréable avec les carbu  rateurs du type décrit et le moteur chauffait  moins, la température de l'eau du radiateur  étant de 70  C au lieu de 80  C avec les car  burateurs     d'origine.     



  Des essais prolongés, au cours desquels le  moteur a été fréquemment démonté, ont dé  montré que l'eau pulvérisée dans le mélange  n'avait aucune action nuisible sur ce moteur  et en particulier sur ses soupapes, pistons, cu  lasse et autres parties intérieures des cy  lindres.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Procédé pour l'obtention d'un mélange homogène d'un carburant, d'air et d'eau, ca ractérisé en ce qu'on injecte le carburant et l'eau finement pulvérisés dans un courant d'air et en ce qu'on fait passer le mélange ainsi obtenu au travers d'un conduit dans la section de passage duquel des parties élec triquement isolées font saillie, dans le but que ce mélange s'ionise par frottement sur ces parties et qu'il soit rendu homogène par ré pulsion mutuelle des particules chargées. II.

   Carburateur pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens séparés pour injecter du carburant et de l'eau dans un conduit disposé pour recevoir un courant d'air, et par des parties électriquement isolées disposées dans ce conduit, en aval des moyens susdits, et faisant saillie dans la section de passage de ce conduit. SOUS-REVENDICATIONS 1. Carburateur selon la revendication II, caractérisé par des moyens destinés à inter rompre l'injection d'eau dans le courant d'air lorsque la vitesse de ce courant est. inférieure à -une valeur déterminée. 2.

   Carburateur selon la revendication II, caractérisé en ce qu'il comprend une buse à air disposée dans ledit conduit, cette buse présentant un rétrécissement destiné à pro duire une dépression locale, au moins un gic leur pour le carburant et au moins un gicleur pour l'eau, ces gicleurs débouchant tous deux dans une partie comprise entre ledit rétré cissement et l'extrémité aval de la buse sus dite. 3.

   Carburateur selon la. revendication II, caractérisé en ce que le gieleur à eaui et le gicleur à carburant sont respectivement ali mentés en carburant et en eau à partir d'une cuve à niveau constant alimentée en carbu rant et à partir d'une cuve à niveau constant alimentée en eau. 4.

   Carburateur selon la revendication II et les sous-revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la différence de niveau entre le niveau constant dans la. cuve alimentant le gicleur à eau et l'orifice de ce gicleur est plus grande que la différence de niveau entre le niveau constant. dans la cuve alimentant le gicleur à carburant. et l'orifice de ce gicleur à carburant, de sorte qu'une plus grande vi tesse de l'air dans la buse est nécessaire pour provoquer l'injection d'eau dans le courant d'air que pour provoquer l'injection de car burant dans ce même courant. 5.

   Carburateur selon la revendication II et la sous-revendication 2, caractérisé en ce que le gicleur à carburant et le gicleur à eau sont disposés horizontalement et sont diamé tralement opposés. 6. Carburateur selon la revendication II et la sous-revendication 2, caractérisé en ce que la buse présente, à sa partie aval, des saillies recourbées vers l'axe de la. buse et électriquement isolées. 7. Carburateur selon la revendication II et les sous-revendications 2 et 6, caractérisé en ce que la buse elle-même est électrique ment isolée. 8. Carburateur selon la revendication II et les sous-revendications 2 et 6, caractérisé en ce que la buse est faite d'une matière électriquement isolante. 9.

   Carburateur selon la revendication II et les sous-revendications 2, 6 et 8, caracté risé en ce que lesdites saillies sont constituées par des laines métalliques fixées à la buse, la largeur de chacune de ces lames diminuant vers l'aval. 10. Carburateur selon la revendication II et les sous-revendications 2, 6 et 8, caracté risé en ce que lesdites saillies sont faites d'une même matière électriquement isolante que la buse et. présentant chacune une largeur dimi nuant vers l'aval. 11: Carburateur selon la revendication II et la sous-revendication 2, caractérisé par des chicanes électriquement isolées, disposées en aval de la buse et faisant saillie vers l'axe du conduit susdit. 12.

   Carburateur selon la revendication II et les sous-revendieations 2 et 11, caractérisé en ce que lesdites chicanes sont montées sur un manchon électriquement isolé. 13. Carburateur selon la revendication II et les sous-revendications 2 et 11, caractérisé en ce que lesdites chicanes sont disposées sur un manchon fait en matière électriquement iso lante. 14. Carburateur selon la revendication II et les sous-revendications 2, 11 et 13, carac térisé en ce que lesdites chicanes sont cons tituées en métal et fixées au manchon, la sec tion de chacune de ces chicanes diminuant vers l'axe du manchon. 15.

   Carburateur selon la revendication II et les sous-revendications 2, 11 et 13, carac térisé en ce que lesdites chicanes sont faites d'une même matière que le manchon, la sec tion de chacune de ces chicanes diminuant vers l'axe du manchon.