Carburateur. L'objet de l'invention est un carburateur de moteurs à explosion actionnés par un com bustible liquide lourd qui ne se vaporiserait pas aisément à l'air à des températures usuelles et qui doit, par conséquent, étre chauffé et vaporisé avant son admission dans la chambre où s'effectue son mélange avec l'air. Ce carburateur comporte un vaporisa teur E@t Lui brûleur et est caractérisé par des moyens pour répartir le combustible liquide.
provenant d'une source unique d'alimentation en proportions voulues au vaporisateur et au brûleur, et par des moyens pour commander simultanément l'admission du combustible à l'état vaporisé et de l'air dans la chambre de mélange du carburateur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 en est une vue de côté en partie en coupe verticale; La fig. 2 cri est une vue en plan; La fig. 3 est une vue à plus grande échelle d'un détail de la fig. 1; Les fig. 4 et 5 sont des coupes verticales de détail faites respectivement suivant les ligues 4-4 et 5-5 de la fig. 3; Les fig. b et 7 sont des vues de détail montrant à part respectivement le tiroir ro tatif de commande d'air et l'obturateur dudit tiroir;
La fig. 8 est une vue à plus grande échelle avec partie en coupe verticale d'un autre détail de fig. 1.
Le dispositif représenté comprend un car burateur 10 alimentant de combustible l'ori fice d'admission 11 d'une machine à combus tion interne (non représentée). Cette machine entraîne une roue dentée 12, laquelle actionne le rotor 13 d'une pompe centrifuge tournant à de grandes vitesses. Le combustible- dé bouche à la partie supérieure du corps de cette pompe sous l'action de son propre poids par @un tuyau d'alimentation 14, commandé par un.robinet 141. Sous l'action de la pompe, dont la vitesse ,de rotation est proportionnelle à celle de l'arbre .du moteur de la machine, ce combustible est injecté dans un vaporisa teur 15. Ce vaporisateur .comprend deux en veloppes coaxiales 16, 17.
L'enveloppe inté rieure 16 se projette au-dessous de l'env e- loppe extérieure 17 pour former un cylindre 18 qui forme le carter d'un brûleur à huile 21. Ces enveloppes sont maintenues entretoi sées à une certaine distance l'une de l'autre par les deux extrémités arrondies intérieure ment du cylindre 17, de façon à laisser entre elles une chambre annulaire 19 fermée à son sommet et à sa base pour le chauffage préa lable du combustible.
Cette chambre annulaire est d'épaisseur relativement faible de façon à maintenir une mince couche de liquide contre la paroi extérieure de l'enveloppe in térieure 16, mais son rayon et sa hauteur lui donnent une capacité relativement grande par rapport à celle du serpentin de chauffe 38 du vaporisateur qui sera décrit ci-après. L'extrémité supérieure de l'enveloppe 16 est coudée de façon à établir une sorte de dé charge 20 pour les produits de la combustion du brûleur à huile 21, monté à l'intérieur du cylindre 18.
L'extrémité inférieure du cylindre 18 est fermée au moyen d'un fond 22 et la paroi latérale de ce cylindre est percée de trous d'air 23 pour alimenter d'air le brûleur. Un écran cylindrique 24 est fixé, au-dessous du cylindre 16, autour du cylindre perforé 18. Cet écran est fermé à sa partie supérieure de manière à former un matelas d'air 25 autour du carter 18 du brûleur 21.
L'extrémité de décharge 26 de la pompe 13 est reliée par un raccord à deux branches 27, d'une part, dans un dispositif de réglage 28 réglant l'admission du combustible à l'in térieur du vaporisateur 15, au-dessus du brûleur et, d'autre part, dans un dispositif analogue 29 réglant l'admission du combus tible à la partie inférieure de la chambre annulaire de chauffage préalable 19.
Les dispositifs 28 et 29 étant semblables, seul le dispositif 28 sera décrit en référence à la fig. 8 du dessin. Il se compose d'un corps tubulaire 291 ayant approximativement la forme d'un obus 31 dont le culot est formé par un bouchon fileté interchangeable 33, et dont la pointe se prolonge en une partie cylindrique, taraudée intérieurement, 30, dans laquelle est vissée l'extrémité d'un tube 32 reliant le dispositif 28 au. vaporisateur 15.
Dans le corps creux 31 débouche l'une des branches du raccord 27. Le bouchon 33 porte intérieurement en prolongement de son axe un tube 34 qui traverse la chambre 31 sur toute sa longueur, et vient s'engager par son extrémité libre 37 sur un épaulement intérieur 371 séparant la chambre 31 de la partie cylindrique 30. A son autre extrémité ce tube est élargi de manière à former en regard de l'arrivée du combustible une cham bre 35, dans la paroi de laquelle sont ména gées des lumières 36.
Pour chaque dispositif 28, 29 on possède un jeu de bouchons 33, dans lesquels ces lumières sont différemment calibrées de ma nière à permettre, en changeant ces bouchons, d'établir le rapport voulu entre l'admission de combustible au brûleur et l'admission de combustible au surchauffeur.
Un serpentin de vaporisation 38 est dis posé verticalement à l'intérieur de l'enveloppe 16 à la distance voulue au-dessus du brûleur 21 pour obtenir le meilleur rendement ther mique.
L'extrémité d'admission 39 du serpentin débouche à la partie supérieure de la cham bre annulaire 19, de façon à recevoir le com bustible préalablement chauffé par son pas sage dans cette chambre. La spire inférieure du serpentin est ramenée dans l'axe de celui- ci et est prolongée sous la forme d'un tuyau 40 s'élevant verticalement dans l'axe du ser pentin et du vaporisateur, et débouchant au dehors à travers le sommet de ce dernier. Le tuyau 40 est relié au moyen d'un tuyau coudé 41 au carburateur 10.
Le corps du carburateur 10 a la forme d'un cône tubulaire tronqué 42 dont l'axe est disposé horizontalement et dont la petite extrémité est fixée par une bride au moyen de boulons 431 à la tubulure d admission 11 de la machine. A son autre extrémité ce corps tubulaire 42 est pourvu d'une bride 4;3 sur le face extérieure de laquelle vient ap puyer une bague 44 formant une envelopl)e pour un tiroir rotatif. Ce tiroir rotatif et monté librement dans cette enveloppe et com prend deux organes : un organe 46 à lumières 55 et moyeu 49, et un organe obturateur 47 présentant un moyen fileté intérieurement 50 et des ailes 59.
Les moyeux de ces deux organes sont montés concentriquement sur un axe de commande 48. Lesdits organes 46 et 47 sont destinés non seulement à recevoir un mouvement rotatif permettant de régler, comme on le verra plus loin, l'admission d'air art carburateur, mais ils sont en outre dis posés de façon que l'admission d'air puisse se faire alors même que la soupape de com mande de combustible décrite ci-après se trouve dans sa position de fermeture. Dans ce but l'organe 46 a la forme d'une roue d'engrenage à denture<B>51.</B> et son moyeu 49 est monté librement avec un certain jeu sur le manchon fileté 50 monté sur l'arbre 48. L'organe 46 est maintenu entre la bride 43 et la bague 44 de façon que pendant son mouvement de rotation ses faces latérales restent toujours dans les mêmes plans.
Les dents 51 sont cri prise avec les dents d'un pignon 52 logé à l'intérieur de l'enve loppe, et -calé sur un axe 53 porté par la bague 44, d'une part, et la bride 43, d'autre part. Cet arbre présente à l'une de ses extré mités un bouton moleté 54, au moyen duquel on peut modifier la position angulaire du disque 46.
Le disque denté 46, ainsi qu'on l'a vu plus haut, est pourvu de deux lumières sem blables entre elles 55 servant au passage de l'air. Ces lumières sont diamétralement op posées et ont une forme triangulaire. Un de leurs côtés 56 s'étend sur un même diamètre du disque, titi autre côté 57 est circulaire et s'étend parallèlement à la périphérie du dis que, et un troisième côté, également courbe 58, relie les extrémités des deux autres côtés. La conformation de ces lumières est telle que les distances parallèles successives entre les bords extérieur et intérieur 57 et 58 vont en grandissant progressivement du sommet du triangle au côté 56. La courbe 58 est établie expérimentalement.
Les ailes 59 de l'organe obturateur- 47 coopèrent avec les lumières 55 pour régler l'admission d'air de l'extérieur à. travers la boîte à tiroir. L'extémité libre de l'axe 48 porte un levier â main _60, démontable et fixé audit arbre au moyen d'un étrier 61, tandis que l'autre extrémité de<B>'</B> cet arbre est conique et constitue .le pointeau d'une sou pape de commande de combustible fit, des tinée à coopérer avec l'orifice circulaire 63 d'une tubulure en équerre 64 'de décharge de combustible.
Cette tubulure en équerre 64 est venue de fonte avec le corps 42 et est alimentée à travers une lumière 65 ménagée dans la paroi de ce corps par le tuyau 41 conduisant au vaporisateur. L'axe 48 est fileté et vissé dans le manchon taraudé 50 de façon que la rotation de l'arbre 48 commande le fonction nement de la soupape 63.
Ainsi la rotation de l'arbre 48 fait fonc tionner simultanément les deux soupapes de commande de combustible et de commande d'air.
Un écran en forme de coupe 66 est fixé à l'axe 48 de manière à entourer la soupape 62 et l'extrémité de décharge de la tubulure 64. Cet écran 66 est fixé à l'axe 48 au moyen d'une goupille et est pourvu sur un côté d'une rainure dans laquelle est engagée une clavette 67, fixée verticalement à l'intérieur du corps 10 du carburateur, qui empêche l'axe fileté 48 de tourner.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant Deux bouchons 33 de lumières 36 de calibre voulu ayant été introduits dans les dispositifs 28 et 29 pour distribuer la pro portion voulue de combustible art brûleur et au vaporisateur, le robinet 141 étant ouvert, le brûleur 21 étant allumé, la position angu laire de l'organe 46 ayant été réglée de façon à conserver une admission d'air voulue lorsque la soupape de commande de combustible est en position de pleine fermeture, la mise en marche du dispositif débute par l'ouverture partielle de la soupape de commande de combustible 62 et des lumières d'air 55, ce qui permet au gaz contenu dans le s^rpentin de passer dans les divers conduits et de fournir à la machine une charge initiale. La,
machine dès qu'elle est mise en marche ac tionne la pompe et l'alimentation d'air et d,- combustible atteint presque immédiatement le dosage normal. La pompe fait pénétrer le combustible, d'une part, dans la chambre de chauffe du vaporisateur et d'autre part, direc tement au-dessus du brûleur.
Le combustible liquide qui s'élève à travers la chambre 19 est chauffée, graduellement et lentement, puis passe dans le serpentin oit il est surchauffé directement par le brûleur, de manière à, être complètement vaporisé lors de soit injection dans la chambre de mélange.
Les lumières 55 s'ouvrent à mesure que la soupape 62 se rapproche de sa position de pleine ouverture.
Si le mélange de combustible est trop pauvre, on actionne la vis 54 dans titi certain sens pour amener l'organe 46 du tiroir dans une position permettant de fermer davantage ces lumières par rapport à la position de fermeture de la soupape de commande de combustible. Au contraire si le mélange est trop riche on petit à n'importe quel moment imprimer à l'organe 46 un déplacement an- oulaire dans le sens opposé.
Pour régler la puissance de la machine un agit sur l'organe de commande 60 de la -soupape 62.
Lorsque cette soupape est complètement fermée il ne passe plus de combustible dans la, chambre de mélange et le combustible retenu dans le serpentin et les tubes 40 et 41 continue à être chauffé par le brûleur, et se gazéifie de plus cri plus. Lorsqu'on ouvre à nouveau la soupape de commande du com bustible 62, ce combustible gazeux prisonnier, surchauffé et sous haute pression se précipite dans la chambre de mélange où il se mélange à l'air se trouvant dans cette chambre et forme avec lui titi mélange pauvre.
Lorsque la pompe est au repos une cer taine quantité d'huile continue ii, être fournie art brûleur de façon à maintenir une flamme de veilleuse sur le brûleur. Le robinet 14<B>1</B> pourrait être actionné automatiquement, soit par lit machine elle-même, soit par un mécanisme d'actionneinent à commande centrifuge tel qu'on en emploie communément dans les con duites d'alimentation de combustible.
Carburetor. The object of the invention is a carburetor for internal combustion engines powered by a heavy liquid fuel which would not easily vaporize in air at usual temperatures and which must, therefore, be heated and vaporized before it is admitted into the air. the chamber where it is mixed with air. This carburetor comprises a vaporiser E @ t Lui burner and is characterized by means for distributing the liquid fuel.
from a single source of supply in desired proportions to the vaporizer and the burner, and by means for simultaneously controlling the admission of the vaporized fuel and of the air into the mixing chamber of the carburetor.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the invention.
Fig. 1 is a side view, partly in vertical section; Fig. 2 cry is a plan view; Fig. 3 is a view on a larger scale of a detail of FIG. 1; Figs. 4 and 5 are detail vertical sections made respectively according to leagues 4-4 and 5-5 of fig. 3; Figs. b and 7 are detail views showing separately respectively the rotary air control slide valve and the shutter of said slide valve;
Fig. 8 is a view on a larger scale with part in vertical section of another detail of FIG. 1.
The device shown comprises a carburetor 10 supplying fuel to the inlet 11 of an internal combustion machine (not shown). This machine drives a toothed wheel 12, which actuates the rotor 13 of a centrifugal pump rotating at high speeds. The fuel is blocked at the upper part of the body of this pump under the action of its own weight by a supply pipe 14, controlled by a tap 141. Under the action of the pump, whose speed, of rotation is proportional to that of the shaft .du engine of the machine, this fuel is injected into a vaporiser 15. This vaporizer .comprises two coaxial veloppes 16, 17.
The inner casing 16 projects below the outer casing 17 to form a cylinder 18 which forms the casing of an oil burner 21. These casings are kept spaced at a certain distance from each other. on the other by the two internally rounded ends of the cylinder 17, so as to leave between them an annular chamber 19 closed at its top and at its base for the pre-heating of the fuel.
This annular chamber is of relatively small thickness so as to maintain a thin layer of liquid against the outer wall of the inner casing 16, but its radius and its height give it a relatively large capacity compared to that of the heating coil. 38 of the vaporizer which will be described below. The upper end of the casing 16 is bent so as to establish a kind of discharge 20 for the combustion products of the oil burner 21, mounted inside the cylinder 18.
The lower end of cylinder 18 is closed by means of a bottom 22 and the side wall of this cylinder is pierced with air holes 23 to supply the burner with air. A cylindrical screen 24 is fixed, below the cylinder 16, around the perforated cylinder 18. This screen is closed at its upper part so as to form an air mattress 25 around the casing 18 of the burner 21.
The discharge end 26 of the pump 13 is connected by a coupling with two branches 27, on the one hand, in an adjustment device 28 regulating the admission of the fuel inside the vaporizer 15, above the burner and, on the other hand, in a similar device 29 regulating the admission of the fuel to the lower part of the annular pre-heating chamber 19.
The devices 28 and 29 being similar, only the device 28 will be described with reference to FIG. 8 of the drawing. It consists of a tubular body 291 having approximately the shape of a shell 31, the base of which is formed by an interchangeable threaded plug 33, and the tip of which extends into a cylindrical part, internally threaded, 30, in which is screwed the end of a tube 32 connecting the device 28 to the. vaporizer 15.
In the hollow body 31 opens one of the branches of the connector 27. The plug 33 carries internally in extension of its axis a tube 34 which passes through the chamber 31 over its entire length, and engages through its free end 37 on a internal shoulder 371 separating chamber 31 from cylindrical part 30. At its other end, this tube is widened so as to form, facing the arrival of the fuel, a chamber 35, in the wall of which openings 36 are formed.
For each device 28, 29 there is a set of plugs 33, in which these slots are differently calibrated so as to allow, by changing these plugs, to establish the desired ratio between the fuel inlet to the burner and the inlet. of fuel to the superheater.
A vaporization coil 38 is arranged vertically inside the casing 16 at the desired distance above the burner 21 to obtain the best thermal efficiency.
The inlet end 39 of the coil opens out to the upper part of the annular chamber 19, so as to receive the fuel previously heated by its passage in this chamber. The lower coil of the coil is brought back in the axis of the latter and is extended in the form of a pipe 40 rising vertically in the axis of the coil and the vaporizer, and opening out through the top of the coil. this last. The pipe 40 is connected by means of an elbow pipe 41 to the carburetor 10.
The body of the carburetor 10 has the shape of a truncated tubular cone 42, the axis of which is disposed horizontally and the small end of which is fixed by a flange by means of bolts 431 to the inlet manifold 11 of the machine. At its other end, this tubular body 42 is provided with a flange 4; 3 on the outer face of which ab puyer a ring 44 forming an envelopl) e for a rotary slide. This rotary slide and freely mounted in this envelope and comprises two members: a member 46 with lights 55 and hub 49, and a shutter member 47 having internally threaded means 50 and wings 59.
The hubs of these two members are mounted concentrically on a control shaft 48. Said members 46 and 47 are intended not only to receive a rotary movement making it possible to adjust, as will be seen below, the air intake of the carburetor, but they are furthermore arranged so that the air intake can take place even while the fuel control valve described below is in its closed position. For this purpose the member 46 has the form of a toothed gear wheel <B> 51. </B> and its hub 49 is freely mounted with a certain clearance on the threaded sleeve 50 mounted on the shaft 48 The member 46 is held between the flange 43 and the ring 44 so that during its rotational movement its side faces always remain in the same planes.
The teeth 51 are taken with the teeth of a pinion 52 housed inside the casing, and -caled on a pin 53 carried by the ring 44, on the one hand, and the flange 43, of somewhere else. This shaft has at one of its ends a knurled knob 54, by means of which the angular position of the disc 46 can be modified.
The toothed disc 46, as seen above, is provided with two apertures similar to each other 55 serving for the passage of air. These lights are diametrically opposed and have a triangular shape. One of their sides 56 extends over the same diameter of the disc, the other side 57 is circular and extends parallel to the periphery of the disc, and a third side, also curved 58, connects the ends of the other two sides. The conformation of these lights is such that the successive parallel distances between the outer and inner edges 57 and 58 gradually increase from the apex of the triangle to the side 56. The curve 58 is established experimentally.
The wings 59 of the shutter member 47 cooperate with the ports 55 to regulate the air intake from the outside to. through the drawer box. The free end of the axis 48 carries a hand lever _60, removable and fixed to said shaft by means of a bracket 61, while the other end of this shaft is conical and constitutes . The needle of a fuel control valve made to cooperate with the circular orifice 63 of an angled fuel discharge pipe 64 '.
This angled tube 64 is made of cast iron with the body 42 and is fed through a slot 65 formed in the wall of this body by the pipe 41 leading to the vaporizer. The shaft 48 is threaded and screwed into the threaded sleeve 50 so that the rotation of the shaft 48 controls the operation of the valve 63.
Thus the rotation of the shaft 48 simultaneously operates the two fuel control and air control valves.
A cup-shaped screen 66 is attached to pin 48 so as to surround valve 62 and the discharge end of tubing 64. This screen 66 is attached to pin 48 by means of a pin and is provided on one side with a groove in which is engaged a key 67, fixed vertically inside the body 10 of the carburetor, which prevents the threaded shaft 48 from rotating.
The operation of the device is as follows Two plugs 33 of lights 36 of the desired caliber having been introduced into the devices 28 and 29 to distribute the desired proportion of fuel to the burner and to the vaporizer, the valve 141 being open, the burner 21 being lit , the angular position of the member 46 having been adjusted so as to maintain a desired air intake when the fuel control valve is in the fully closed position, the device is started up by the partial opening of the device. the fuel control valve 62; and air ports 55, which allow the gas in the spindle to pass through the various conduits and provide the machine with an initial charge. The,
As soon as the machine is switched on, the pump activates and the air and fuel supply reaches the normal dosage almost immediately. The pump makes the fuel penetrate, on the one hand, into the heating chamber of the vaporizer and, on the other hand, directly above the burner.
The liquid fuel which rises through the chamber 19 is heated, gradually and slowly, then passes into the coil where it is superheated directly by the burner, so as to be completely vaporized upon injection into the mixing chamber.
Lumens 55 open as valve 62 approaches its fully open position.
If the fuel mixture is too lean, the screw 54 is actuated in a certain direction to bring the member 46 of the spool into a position allowing these ports to be further closed with respect to the closed position of the fuel control valve. On the contrary, if the mixture is too rich, the organ 46 can at any time be imparted to an additional displacement in the opposite direction.
To adjust the power of the machine one acts on the control member 60 of the valve 62.
When this valve is completely closed, no more fuel passes into the mixing chamber and the fuel retained in the coil and the tubes 40 and 41 continues to be heated by the burner, and is further gasified. When the fuel control valve 62 is reopened, this trapped, superheated and high pressure gaseous fuel rushes into the mixing chamber where it mixes with the air in this chamber and forms with it a titi poor mixture.
When the pump is at rest, a certain quantity of continuous oil ii, be supplied to the burner so as to maintain a pilot flame on the burner. The valve 14 <B> 1 </B> could be operated automatically, either by the machine bed itself or by a centrifugal-driven actuating mechanism such as is commonly employed in fuel supply lines. .