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PERFECTIONNEMENTS AUX APPAREILS ECONOMISEURS DE COMBUSTIBLE POUR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE.,
L'invention concerne une méthode et des moyens pour com- pléter l'alimentation de combustible des moteurs à combustion in- terne, et en particulier des moyens grâce auxquels des gaz non brû- lés et de l'huile provenant du carter du moteur et de l'échappe- ment sont lavés et humidifiés et sont économiquement combinés à la charge de combustible venant du carburateur,
Dans les véhicules actionnés par moteur, utilisant des combustibles volatils lourds, auxquels l'invention s'applique spé- cialement, la combustion du combustible n'est pas toujours complète et une certaine proportion de ce combustible, sous forme d'oxyde de carbone, est évacuée dans la conduite d'échappement.
Une autre partie repasse au delà des segments de piston dans le carter du moteur sous forme de combustible liquide et d'oxyde de carbone,
La fraction liquide dilue l'huile de carter et réduit
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ses qualités lubrifiantes, et ultérieurement s'échappe avec l'o- xyde de carbone par le reniflard, accompagnée d'une partie de l'huile de carter qui a été pulvérisée par les mouvements des ma- nivelles et des bielles.
Conformément à l'invention,la vapeur dont il est ques- tion ci-dessus est aspirée du carter des manivelles et du conduit d'échappement, par l'intermédiaire de conduits de liaison, dans la base d'un cylindre de mélange contenant de l'eau. Lorsque les gaz traversent l'eau sous forme de bulles, ils sont libérés du carbone brûlé, du soufre, et des inclusions de l'huile, entrainés, et passent dans un état humidifié, en.même temps que des propor- tions correctes d'air, et du gaz ainsi que des huiles lubrifian- tes re-entrainés, dans une chambre de mélange, dans laquelle ils sont mélangés à la charge combustible venant du carburateur, la- quelle est de préférence réchauffée, avant de pénétrer dans la tu- bulure d'admission du moteur. L'humidification des gaz.tend à em- pêcher l'explosion dans les cylindres.
L'invention est illustrée par le dessin annexé, dans le- quel:
Fig. 1 est une vue en élévation et coupe d'un cylindre de mélange conforme à l'invention, relié à un dispositif de ré- chauffage;
Fig. 2 est une vue en plan correspondant à la figure 1;
Fig. 3 est une vue en élévation et coupe d'une valve ou soupape d'air;
Fig. 4 est une vue en coupe, partielle, d'un organe ac- tif de la valve ou soupape d'air;
Fig. 5 est une coupe fragmentaire de détail* montrant les orifices pratiqués dans le flotteur représenté fig, 1.
Dans les figs, 1 et 2, 39 désigne le cylindre de mélange comprenant une enveloppe 40, un couvercle 41, un conduit de sortie 42 se terminant par une bride 36, laquelle est boulonnée en 35 à la chambre de mélange 21 d'un dispositif de réchauffage. Le dispo-
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Un conduit 44,relié au carter des manivelles d'un moteur à combus- tion interne (non représenté),amène les gaz du carter dans le fond du cylindre de mélange 39, et un conduit 45, relié à la conduite d'échappement du moteur, amène des gaz de cette conduite également dans le fond du cylindre 39. Chacun des conduits 44 et 45 compor- te une soupape ou clapet de retenue, tel que 46 pour empêcher le reflux des gaz.
Le cylindre de mélange 39 est rempli d'eau, 47, jusqu'au niveau 48. Une pellicule d'huile 49 est disposée sur l' eau 47 et sous cette pellicule se forme une pellicule 50 d'huile combustible non brûlée et d'huile lubrifiante du carter des manivel les. Un flotteur 51 est disposé à la surface de la pellicule d'hui- le 49, avec un jeu de fonctionnement entre sa périphérie et la pa- roi du cylindre de mélange 39. Des ouvertures sont prévues dans le flotteur pour le passage des conduits 44 et 45. 52 désigne des orifices calibrés fraisés sur les deux faces du flotteur comme il est représenté en 53 dans la fig. 5. Un niveau d'eau à verre, 74, est monté sur le cylindre de mélange 40, et comporte un robinet à trois voies 75 conditionné pour vidanger ou drainer le cylindre 39 et le niveau 74.
Une cartouche 71 suspendue à la conduite de sortie 42, plonge dans le cylindre de mélange à travers une ouverture prati- quée dans le couvercle 51, et dans cette cartouche sont disposées des couches de gaze ou toile métallique 72 à travers lesquelles doivent passer tous les gaz quittant le cylindre de mélange.
Une ouverture de remplissage pourvue d'un bouchon à vis 73 est ménagée dans le couvercle 41.
Une soupape ou valve d'air est représentée en élévation et coupe dans la figure 3, avec un détail dans la fig. 4. La bride 55 de l'enveloppe ou boite de valve 57 est fixée à l'aide de vis 56 au couvercle 41 du cylindre de mélange. L'enveloppe de soupape 57 comporte une face interne circulaire 58, munie de gorges ou rai- nures en 59 et d'ouvertures 60, communiquant avec l'atmosphère.
La valve ou soupape 65 est supportée par un ressort 62 qui est en- filé sur la queue de soupape 61. Le ressort est réglable à l'aide
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d'un écrou moleté 63. La valve ou soupape 65 est constituée par un plateau à rebords 69 porté par la queue 61, les rebords étant pourvus d'encoches en 66 et 67. Une zone intermédiaire 68, située entre les rebords à encoches, coïncide normalement avec la gorge 59, pour couper l'arrivée d'air au cylindre 39.
La valve ou soupape d'air est normalement retenue dans une position médiane ou moyenne par la succion du moteur, à l'en- contre de la poussée du ressort 62. Lorsque la succion ou dépres- sion augmente, la valve ou soupape 65 descend et les encoches su- périeures 66 procurent des passages à l'air qui pénètre par les ouvertures 60 et la gorge ou rainure 59 dans le cylindre de mélan- ge. Lorsque la pression dans le cylindre de mélange croit la valve ou soupape 65 s'élève, et l'excès de pression est libéré par les encoches inférieures 67 formées sur le rebord de la valve ou sou- pape.
En fonctionnement, la vapeur composée de combustible non brûlé, de combustible partiellement brûlé sous forme d'oxyde de carbone, et d'huile lubrifiante pulvérisée par la chaleur et l'agitation dans le carter des manivelles, est amenée du carter des manivelles, par la succion ou aspiration du moteur,à travers la conduite 44, dans le fond du cylindre de mélange 39. En même temps, une certaine proportion de combustible non brûlé ou par- tiellement brûlé est amenée du système d'échappement dans le cy- lindre de mélange 39, par la conduite 45. Les gaz ainsi amenés dans le cylindre de mélange 39, sont déchargés des conduites 44 et 45 dans l'eau au voisinage du fond du cylindre, Les gaz s'élè- vent sous forme de bulles à travers l'eau et sont ainsi humidi- fiés et lavés, et les particules solides tel le carbone, le sou- fre et les poussières sont séparées.
L'huile combustible conte- nue dans les gaz est retenue sous la couche d'huile lubrifiante 49 à la partie supérieure de l'eau. L'huile lubrifiante des gaz s'unit à la couche d'huile lubrifiante 49.
Les bulles de gaz qui asoensionnent, soulèvent les cou- ches visqueuses d'huile et. une bulle d'huile se forme au-dessus
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du flotteur perforé 51, Cette bulle crève lorsque la pression aug- mente, la pulvérisation qui en résulte combinant de l'huile vola- tile, l'huile lubrifiante et les gaz non .brûlés humidifiés, qui sont entrainés à travers les couches de gaze ou toiles métalliques 72 de la cartouche 71 dans la conduite de sortie 42. Les couches de gaz ou toiles métalliques 72 empêchent 1'entraînement de l'eau du réservoir 39 dans le moteur.
La conduite de sortie 42 est de préférence reliée à la ohambre de mélange d'un dispositif de chauffage tel que représen- té à titre d'exemple dans les figs. 1 et 2, dans laquelle les gaz sont mélangés avec une charge chauffée provenant du carburateur.
Le réchauffeur représenté dans les dessins fait l'objet d'une demande de brevet de même date, et il n'est indiqué qu'afin d'illustrer l'application de la présente invention. Ce dispositif de réchauffage est relié à un carburateur 11 de tout type appro- prié, et il traverse une section ou tronçon de la conduite d'é- chappement 13. Les gaz d'échappement pénètrent dans la conduite 13 en 19 et la quittent en 20, rencontrant et contournant un tube de réchauffage 12. Une partie du gaz d'échappement traverse un tube de chauffage supplémentaire 15, placé transversalement dans le tube de chauffage 12. Le tube de chauffage 15 comporte à ses extrémités 16 @ une embouchure en forme de cloche et il est ondulé en 17 pour accroitre sa surface de chauffe.
Le mélange pro- venant du carburateur quitte le tube 12 pour passer dans un col 18 et à travers un certain nombre de tubes de Venturi conoentri- ques,14,dans une chambre de mélange 21.
La chambre de mélange 21 est constituée par une envelop- pe 22, un cylindre interne 28 fixé à l'enveloppe 22 par une vis 29, et un manohon tournant 24. Le cylindre 28 et le manchon 24 comportent un certain nombre de lumières correspondantes 30, 30' à travers lesquelles les gaz pénétrant dans les chambres 23,23' s'écoulent dans le cylindre 28 où ils se mélangent intimement a- le vec melange de gaz réchauffé provenant du carburateur. A l'aide
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peut être déplacé pour ouvrir et fermer les lumières 30, 30'.
Le mélange humidifié pénétrant dans l'ouverture 43, en venant de la conduite 42, traverse la chambre 23' et les lumières 30' et se combine à la charge combustible chauffée provenant du carburateur Il et passant au cylindre 28 duquel elle passe à la tubulure d'admission 32.
D'un coté de l'enveloppe de la chambre de mélange 22 on a prévu un siège de raccord 33 comportant une ouverture 34 à laquelle est relié un carburateur de démarrage 37 (non complète- ment représenté).
Lorsque le moteur est mis en marche, le papillon du car- burateur principal étant fermé, le levier 25 est déplacé par la fente 26 de l'enveloppe 22 à la position de démarrage en commu- niquant au manchon 24 une rotation autour du cylindre 28. Dans ce mouvement, les lumières 30 en regard de l'ouverture 34 sont ouver- tes et les lumières 30' en regard de l'ouverture 43 sont fermées.
L'aspiration du moteur est ainsi dirigée vers le carburateur de démarrage. Lorsque le vaporisateur a été suffisamment chauffé, le levier 25 est déplacé dans la direction opposée. Les lumières 30 en regard de l'ouverture 34 du carburateur de démarrage sont ainsi fermées et les lumières 30' en regard de l'ouverture 43 sont ouver. tes, Simultanément, le papillon du carburateur principal est ou- 28 vert et le mélange dilué et humidifié pénètre dans la chambre'-où il rencontre la colonne ascendante de combustible chauffé venant du carburateur 11.
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FUEL-SAVING APPLIANCES FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES.,
The invention relates to a method and means for supplementing the fuel supply to internal combustion engines, and in particular to means by which unburnt gases and oil from the engine crankcase and of the exhaust are washed and moistened and are economically combined with the fuel charge from the carburetor,
In motor-driven vehicles, using heavy volatile fuels, to which the invention applies especially, the combustion of the fuel is not always complete and a certain proportion of this fuel, in the form of carbon monoxide, is discharged into the exhaust line.
Another part passes back past the piston rings into the engine crankcase in the form of liquid fuel and carbon monoxide,
The liquid fraction dilutes the crankcase oil and reduces
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its lubricating qualities, and subsequently escapes with carbon dioxide through the breather, accompanied by part of the crankcase oil which has been sprayed by the movements of the cranks and connecting rods.
According to the invention, the vapor referred to above is sucked from the crank housing and from the exhaust duct, via connecting ducts, into the base of a mixing cylinder containing the water. As the gases pass through water as bubbles, they are liberated from the burnt carbon, sulfur, and inclusions of the oil, entrained, and pass into a humidified state, along with the correct proportions of air, and gas as well as re-entrained lubricating oils, in a mixing chamber, in which they are mixed with the fuel charge coming from the carburetor, which is preferably heated, before entering the chamber. - engine intake bulure. The humidification of the gases tends to prevent explosion in the cylinders.
The invention is illustrated by the accompanying drawing, in which:
Fig. 1 is a view in elevation and in section of a mixing cylinder according to the invention, connected to a heating device;
Fig. 2 is a plan view corresponding to Figure 1;
Fig. 3 is an elevational view in section of an air valve or valve;
Fig. 4 is a partial sectional view of an active member of the valve or air valve;
Fig. 5 is a fragmentary sectional detail * showing the orifices made in the float shown in fig, 1.
In figs, 1 and 2, 39 designates the mixing cylinder comprising a casing 40, a cover 41, an outlet duct 42 terminating in a flange 36, which is bolted at 35 to the mixing chamber 21 of a device reheating. The available
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A duct 44, connected to the crankcase of an internal combustion engine (not shown), brings the gases from the crankcase into the bottom of the mixing cylinder 39, and a duct 45, connected to the exhaust duct of the engine. engine, supplies gases from this line also to the bottom of cylinder 39. Each of the lines 44 and 45 has a check valve or check valve, such as 46, to prevent backflow of gases.
The mixing cylinder 39 is filled with water, 47, up to level 48. A film of oil 49 is placed on the water 47 and under this film forms a film 50 of unburned fuel oil and oil. lubricating oil from the crankcase. A float 51 is disposed on the surface of the oil film 49, with an operating clearance between its periphery and the wall of the mixing cylinder 39. Openings are provided in the float for the passage of the conduits 44. and 45. 52 designates calibrated orifices milled on both sides of the float as shown at 53 in FIG. 5. A glass water level, 74, is mounted on mixing cylinder 40, and has a three-way valve 75 conditioned to drain or drain cylinder 39 and level 74.
A cartridge 71 suspended from the outlet pipe 42, plunges into the mixing cylinder through an opening made in the cover 51, and in this cartridge are arranged layers of gauze or wire mesh 72 through which must pass all the. gas leaving the mixing cylinder.
A filling opening provided with a screw cap 73 is provided in the cover 41.
An air valve or valve is shown in elevation and in section in figure 3, with a detail in fig. 4. The flange 55 of the casing or valve box 57 is fixed by means of screws 56 to the cover 41 of the mixing cylinder. The valve casing 57 has a circular internal face 58, provided with grooves or grooves at 59 and openings 60, communicating with the atmosphere.
The valve or valve 65 is supported by a spring 62 which is threaded over the valve stem 61. The spring is adjustable using
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a knurled nut 63. The valve or valve 65 consists of a flanged plate 69 carried by the tail 61, the flanges being provided with notches at 66 and 67. An intermediate zone 68, located between the notched flanges, normally coincides with the groove 59, to cut off the air supply to the cylinder 39.
The valve or air valve is normally retained in a middle or middle position by the suction of the motor, against the thrust of the spring 62. As the suction or vacuum increases, the valve or valve 65 goes down. and upper notches 66 provide passageways for air entering through openings 60 and throat or groove 59 into the mixing cylinder. As the pressure in the mixing cylinder rises the valve or valve 65 rises, and the excess pressure is released from the lower notches 67 formed on the rim of the valve or valve.
In operation, the vapor composed of unburned fuel, partially burnt fuel in the form of carbon monoxide, and lubricating oil sprayed by heat and agitation into the crank housing, is brought from the crank housing, by the suction or suction of the engine, through line 44, into the bottom of the mixing cylinder 39. At the same time, a certain proportion of unburned or partially burned fuel is fed from the exhaust system into the cylinder 39, through line 45. The gases thus fed into the mixing cylinder 39 are discharged from lines 44 and 45 into the water near the bottom of the cylinder. The gases rise in the form of bubbles. through water and are thus wetted and washed, and solid particles such as carbon, sulfur and dust are separated.
The fuel oil contained in the gases is retained under the lubricating oil layer 49 at the top of the water. The lubricating oil of the gases unites with the lubricating oil layer 49.
The gas bubbles which form, lift up the viscous layers of oil and. an oil bubble forms above
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of the perforated float 51, This bubble bursts when the pressure increases, the resulting spray combining volatile oil, lubricating oil and humidified unburned gases, which are carried through the gauze layers. or wire screens 72 of the cartridge 71 in the outlet line 42. The gas layers or wire screens 72 prevent the entrainment of water from the reservoir 39 into the engine.
The outlet pipe 42 is preferably connected to the mixing chamber of a heater as shown by way of example in Figs. 1 and 2, in which the gases are mixed with a heated charge from the carburetor.
The heater shown in the drawings is the subject of a patent application of the same date, and it is indicated only for the purpose of illustrating the application of the present invention. This heating device is connected to a carburetor 11 of any suitable type, and it passes through a section or section of the exhaust pipe 13. The exhaust gases enter the pipe 13 at 19 and leave it at 20, meeting and bypassing a heating tube 12. Part of the exhaust gas passes through an additional heating tube 15, placed transversely in the heating tube 12. The heating tube 15 has at its ends 16 @ a shaped mouthpiece. bell and it is corrugated at 17 to increase its heating surface.
The mixture from the carburetor leaves tube 12 to pass through neck 18 and through a number of conoentric Venturi tubes, 14, into mixing chamber 21.
The mixing chamber 21 consists of a casing 22, an internal cylinder 28 fixed to the casing 22 by a screw 29, and a rotating manohon 24. The cylinder 28 and the sleeve 24 have a number of corresponding slots 30. , 30 'through which the gases entering the chambers 23, 23' flow into the cylinder 28 where they mix intimately with the mixture of heated gas coming from the carburetor. Help
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can be moved to open and close lights 30, 30 '.
The humidified mixture entering opening 43, coming from line 42, passes through chamber 23 'and ports 30' and combines with the heated fuel charge from carburetor II and passing to cylinder 28 from which it passes to the manifold. admission 32.
On one side of the envelope of the mixing chamber 22 there is provided a connecting seat 33 comprising an opening 34 to which is connected a starter carburetor 37 (not fully shown).
When the engine is started, with the main carburetor throttle closed, the lever 25 is moved through the slot 26 of the casing 22 to the start position, causing the sleeve 24 to rotate around the cylinder 28. In this movement, the lights 30 facing the opening 34 are open and the lights 30 'facing the opening 43 are closed.
The engine suction is thus directed to the starter carburetor. When the vaporizer has been sufficiently heated, the lever 25 is moved in the opposite direction. The lights 30 facing the opening 34 of the starter carburetor are thus closed and the lights 30 'facing the opening 43 are opened. Simultaneously, the throttle valve of the main carburetor is opened and the diluted and humidified mixture enters the chamber where it meets the riser of heated fuel coming from the carburetor 11.
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