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MEMOIRE DESCRIPTIF' à l'appuid'une demande de BREVET D'INTENTION "Carburateur" Monsieur Lucien HAREL 159, rue des Palais, BRUXELLES
Il est connu que les moteurs à explosion modernes, particulièrement ceux à régime rapide, sont difficiles à alimenter avec des carburateurs de construction simple et malgré les divers moyens relativement compliqués., proposés en vue d'arriver au résultat désiré, celui-ci n'a encore pu être atteint, le problème de l'insuffisance de remplissage des cylindres aux hauts régimes des moteurs restant encore sans solution pratique.
La présente invention vise à combler cette lacune en réalisant un carburateur de construction simple, dans lequel le conduit d'aspiration présente une section de passage suffisante pour permettre le remplissage du ou des cylindres aux régimes élevés de la marche du moteur, l'alimentation en combustible étant assurée par un dispositif à débit forcé du carburant et à réglage automatique. --
Le principe régissant la présente invention est le suivant: Supposons que de l'air, débité par une source sous pression, est introduit-dans une chambre close. Il en résultera que la pression de l'air dans cette chambre augmentera, progressivement jusqu'à équilibrer la pression dans la dite source.
Si la dite chambre présente une ouverture laissant échapper une quantité d'air inférieure à celle débitée par la source, la pression d'équilibre s'établira. également dans cette chambre, mais avec un certain retard qui sera d'autant plus important que la section de cette ouverture est plus grande. Si dans urne telle chambre, on introduit à présente, de l'air fourni par une source à débit croissant, mais limité à une certaine valeur, par exemple par une pompe dont la vitesse de rotation croît à partir d'une vitesse faible ou nulle, la vitesse de l'air à la sortis de l'ouverture de cette chambre augmentera graduellement jusqu'à ce que la contre-pression créée
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dans la chambre vienne à équilibrer la pression de l'air dans la pompe.
A ce moment, cette vitesse de l'air, à l'orifice d'échappement de la chambre, ne s'élèvera plus que faiblement, quelle que soit l'accélération de la pompe.
Cette particularité de la vitesse de l'air, à l'orifice de sortie d'une chambre alimentée par une source d'air sous pression à débit variable, est appliquée dans la présente invention, pour régler, dans un carburateur, le débit de combustible aux diffé- rents régimes de marche d'un moteur à explosion.
Suivant l'invention, le débit du combustible liquide dans le carburateur est contrôlé par une source auxiliaire d'air sous pression dont le débit est réglé en raison de la vitesse du moteur.
A simple titre d'exemple, un mode de réalisation de l'inven- tion sera décrit ci-après avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
Fig. 1 est une vue schématique montrant en coupe un carbura- teur établi suivant l'invention.
Fig. 2 est une vue en coupe axiale d'une forme d'exécution d'un détail de Fig. 1.
Le carburateur schématisé en Fig. 1 est du type vertical et comporte un corps 5 formant tubulure d'admission coudée avec prise d'air latérale 6. Le corps 5 est muni d'une bride 7 pour sa fixa- tion à la tuyauterie d'aspiration du moteur.
Un conduit 8, d'amenée d'air sous pression, pénètre à la partie inférieure du corps 5 et communique avec une chambre 9 terminée à sa partie supérieure par un orifice calibré 10.
Autour de la chambre 9 est disposé concentriquement un conduit
11 pour l'amenée du carburant provenant d'un réservoir à niveau constant 32, prévu latéralement au corps du carburateur. Ce con- duit 11 se termine, à son extrémité supérieure, par un ajutage 12.
Un troisième conduit 13, concentrique aux deux premiers, et entourant le conduit 11, est pourvu, vers son extrémité infé- rieure, d'ouvertures 14, tandis que son extrémité supérieure est obturée et communique, par des ouvertures 15, ménagées dans le conduit 11, avec la capacité formée dans ce dernier conduit.
Dans la partie verticale du corps 5 sont ménagea dans l'épais- seur de la paroi du carburateur, des canaux verticaux 16 qui débouchent, par des ouvertures 17, à l'intérieur de la tubulure d'admission du dit corps. Ces canaux débouchent à leur extrémité
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inférieure, dans une gouttière circulaire 18 formée vers la base de la dite partie verticale du corps 5.
Un papillon 19 de commande d'admission des gaz est fixé sur un axe 20, de commande, pivotant dans le corps 5. Le papillon 19 obture normalement la tubulure d'admission, juste en dessous des ouvertures 17 ménagées dans cette dernière.
Une bielle 21, fixée sur l'axe 20, actionne dans ses déplacments angulaires'un balancier 22 pivoté en 23 sur le corps 5. Ce balancier 22 coopère avec une fourche 24, fixée à l'une des extrémités d'une tige 25 portant à son autré extrémité un pointeau 26 qui se déplace longitudinalement dans une ouverture calibrée 2?.
La tige 25, qui est déplacée contre l'antagonisme d'un ressort 28, peut être réglée en longueur par un écrou moletté 29.
Le conduit 8 est relié à une source d'air sous pression 30.
Cette source peut être constituée par une pompe à air quelconque actionnée par le moteur alimenté par le carburateur, ou par un réservoir d'air comprimé débitant le fluide par l'intermédiaire d'un détendeur de réglage de la pression, commandé par l'aspiration du moteur.
Par l'exposé du principe de l'invention et la description qui précèdent, il est aisé de se rendre compte que le système compensateur du carburateur fonctionne comne un vaporisateur actionné simultanément par une source d'air sous pression et par la dépression créée dans la tuyauterie d'aspiration du moteur. L'air débité par la source d'air sous pression 30, qui est par exemple une pompe à air, actionnée par le moteur, après avoir passé par le conduit 8, pénètre dans la chambre 9 et s'échappe par l'orifice calibré 10, en produisant un jet d'air qui passe par l'ajutage 12 en créant une dépression dans l'extrémité supérieure du conduit 11.
Sous l'effet de cette dépression, le carburant monte dans le dit conduit et est entraîné par le jet d'air sortant de l'orifice 10, pour être pulvérisé à la sortie de l'ajutage 12, dans le conduit d'aspiration du carburateur. La pulvérisation'étant assurée par la source auxiliaire d'air sous pression, le diffuseur ou venturi, généralement employé à cet effet est supprimé.
La dépression créée à la partie supérieure du conduit 11 s'établit également dans le conduit 13 par les ouvertures 15 pour produire un mouvement ascensionnel de l'air dans ce conduit, lequel air est entraîné simultanément avec le carburant et vient parfaire l'effet de pulvérisation de ce dernier à la sortie de l'ajutage 12.
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Au fur et à mesure de l'ouverture du papillon 19 et de l'accélération du moteur qui en resultera, l'augmentation de vitesse de la pompe 30 élèvera la pression dans la chambre 9, ainsi que la vitesse du jet d'air à la sortie de l'orifice 10 et augmentera par conséquent le débit du combustible jusqu'au moment où la pression dans la chambre 9 tendra à faire équilibre à la pression engendrée par la pompe. A partir de ce moment, la vitesse de l'air à la sortie de l'orifice 10 n'augmentera plus guère, quelleque soit l'accélération du moteur ainsi que de la pompe entraînée par ce dernier.
Le faible accroissement de la vitesse de l'air à la sortie de l'orifice 10 et par conséquent du débit du combustible audelà d'une vitesse donnée du moteur, permet d'éviter l'enrichissement indésirable du mélange gazeux si défavorable dans l'alimentation des moteurs à hauts régimes de marche.
Le choix judicieux de la section de sortie de l'orifice 10, ainsi que de la pression maximum admise dans la chambre 9, permet de réaliser un réglage parfait du combustible en raison des vitesses élevées que le moteur peut atteindre et de sa cylindrée.
De réglage peut s'effectuer rapidement parce que, comme montré en Fig. 2, le conduit 9 peut être facilement démonté et remplacé par un autre dont la section est,plus importante ou plus réduite. D'autre part la pression d'air dans la chambre 9 peut éventuellement être modifiée par l'adjonction sur le conduit 8 d'une soupape de contrôle de cette pression (non montrée aux dessins) ou par le réglage du détendeur.
Lors de la commande du papillon 19, le levier 22, actionné par la bielle 21, permet à la tige 25 et par conséquent au pointeau 26, de se déplacer longitudinalement dans l'ouverture caliblée 27 sous l'action du ressort 28, pour régler la section de passage du carburant du réservoir 32 au conduit 11, en raison de l'ouverture du papillon 19. La vis molletée 29 permet de modifier la position du pointeau dans l'ouverture 27 lors de la mise au point du carburateur.
Pendant le fonctionnement du moteur, une faible quantité du carburant, pulvérisé à la sortie de l'ajutage 12, est proje- tée sur la paroi intérieure 31 du conduit d'aspiration du carburateur et ruisselle sur la dite paroi pour s'écouler ensuite dans la gouttière 18. Le liquide carburant ainsi récolté, est destiné à alimenter le moteur, lors de la fermeture du papillon 19, c'est-à-dire lors de la marche au ralenti pendant laquelle le liquide de la gouttière est aspiré par les canaux 16 et pénètre par les ouvertures 17 dans le conduit d'aspiration où règne
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à ce moment une forte dépression.
Sous l'effet de cette dernière, le liquide carburant est rapidement vaporisé et entraîné vers le moteur après avoir été mélangé à une faible quantité d'air passant par une mince ouverture ménagée dans le papillon 19. Un gaz riche est ainsi formé qui permet de réaliser une marche des plus régulières à l'extrême ralenti du moteur.
Dans le cas d'emploi d'un réservoir de fluide sous pression, pour l'actionnement du compensateur suivant l'invention, ce réservoir pourra être alimenté directement par la pression des gaz dans les cylindres moteurs. Le fluide sous pression ainsi emmagasiné sera toutefois convenablement purifié avant son in- troduetion dans le système compensateur afin d'éviter, à la longue, toute obstruction de l'orifice calibré 10 de sortie.
Grâce à l'emploi d'une source auxiliaire d'air sous pression pour obtenir le débit convenable du combustible aux différents régimes du moteur, le carburatersuivant l'invention pourra comporter un conduit d'aspiration de large section de passage qui assurera un bon remplissage des cylindres aux hauts régimes de marche du moteur..
REVENDICATIONS.
1 - Carburateur pour moteur à. explosion, caractérisé en ce que le débit du combustible est contrôlé par une source auxiliai- re dont le débit est réglé en raison de la vitesse du moteur.
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DESCRIPTIVE MEMORY 'in support of an application for a "Carburetor" PATENT OF INTENT Mr. Lucien HAREL 159, rue des Palais, BRUSSELS
It is known that modern internal combustion engines, particularly those with high speed, are difficult to supply with carburettors of simple construction and despite the various relatively complicated means, proposed in order to achieve the desired result, this one does not. could still be achieved, the problem of insufficient filling of cylinders at high engine speeds still remaining without a practical solution.
The present invention aims to fill this gap by providing a carburetor of simple construction, in which the suction duct has a passage section sufficient to allow the filling of the cylinder or cylinders at high engine speeds, the supply of fuel. fuel being provided by a device with forced fuel flow and automatic adjustment. -
The principle governing the present invention is as follows: Suppose that air, delivered by a source under pressure, is introduced into a closed chamber. As a result, the air pressure in this chamber will increase gradually until the pressure in said source is balanced.
If said chamber has an opening allowing a quantity of air less than that delivered by the source to escape, the equilibrium pressure will be established. also in this chamber, but with a certain delay which will be all the more important as the section of this opening is larger. If in such a chamber, we now introduce air supplied by a source with increasing flow rate, but limited to a certain value, for example by a pump whose speed of rotation increases from a low or zero speed , the speed of the air leaving the opening of this chamber will gradually increase until the back pressure created
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in the chamber comes to balance the air pressure in the pump.
At this time, this air speed, at the exhaust port of the chamber, will rise only slightly, whatever the acceleration of the pump.
This feature of the air speed, at the outlet of a chamber supplied by a source of air under pressure with variable flow rate, is applied in the present invention, to regulate, in a carburetor, the flow rate of fuel at the various operating speeds of an internal combustion engine.
According to the invention, the flow rate of liquid fuel in the carburetor is controlled by an auxiliary source of pressurized air, the flow rate of which is adjusted due to the speed of the engine.
By way of example, an embodiment of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings in which:
Fig. 1 is a schematic view showing in section a carburetor established according to the invention.
Fig. 2 is an axial sectional view of an embodiment of a detail of FIG. 1.
The carburetor shown schematically in Fig. 1 is of the vertical type and comprises a body 5 forming an angled intake manifold with a lateral air intake 6. The body 5 is provided with a flange 7 for its attachment to the suction pipe of the engine.
A duct 8, for supplying pressurized air, enters the lower part of the body 5 and communicates with a chamber 9 terminated at its upper part by a calibrated orifice 10.
Around the chamber 9 is arranged concentrically a duct
11 for the supply of fuel from a constant level tank 32, provided laterally to the body of the carburetor. This pipe 11 ends, at its upper end, with a nozzle 12.
A third duct 13, concentric with the first two, and surrounding the duct 11, is provided, towards its lower end, with openings 14, while its upper end is closed and communicates, by openings 15, formed in the duct. 11, with the capacity formed in the latter duct.
In the vertical part of the body 5 are formed in the thickness of the wall of the carburetor, vertical channels 16 which open out, through openings 17, inside the intake manifold of said body. These channels open at their end
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lower, in a circular gutter 18 formed towards the base of said vertical part of the body 5.
A throttle valve 19 for controlling the intake of gases is fixed to a control pin 20, pivoting in the body 5. The butterfly valve 19 normally closes the intake manifold, just below the openings 17 formed in the latter.
A connecting rod 21, fixed on the axis 20, actuates in its angular displacements a balance 22 pivoted at 23 on the body 5. This balance 22 cooperates with a fork 24, fixed to one end of a rod 25 carrying at its other end a needle 26 which moves longitudinally in a calibrated opening 2 ?.
The rod 25, which is moved against the antagonism of a spring 28, can be adjusted in length by a knurled nut 29.
The duct 8 is connected to a source of pressurized air 30.
This source can be constituted by any air pump actuated by the motor supplied by the carburetor, or by a compressed air reservoir delivering the fluid by means of a pressure regulating valve, controlled by the suction. of the motor.
From the presentation of the principle of the invention and the preceding description, it is easy to realize that the carburetor compensator system operates as a vaporizer actuated simultaneously by a source of pressurized air and by the vacuum created in the engine suction piping. The air delivered by the source of pressurized air 30, which is for example an air pump, actuated by the motor, after having passed through the duct 8, enters the chamber 9 and escapes through the calibrated orifice 10, by producing a jet of air which passes through the nozzle 12, creating a vacuum in the upper end of the duct 11.
Under the effect of this depression, the fuel rises in said duct and is entrained by the jet of air leaving the orifice 10, to be sprayed at the outlet of the nozzle 12, into the suction duct of the carburetor. Since the spraying is provided by the auxiliary source of pressurized air, the diffuser or venturi, generally used for this purpose, is eliminated.
The vacuum created at the upper part of the duct 11 is also established in the duct 13 through the openings 15 to produce an upward movement of the air in this duct, which air is entrained simultaneously with the fuel and completes the effect of spraying of the latter at the outlet of the nozzle 12.
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As the throttle 19 opens and the resulting engine acceleration, increasing the speed of pump 30 will raise the pressure in chamber 9, as well as the speed of the air jet to the outlet of the orifice 10 and will consequently increase the fuel flow rate until the moment when the pressure in the chamber 9 tends to balance the pressure generated by the pump. From this moment, the speed of the air at the outlet of the orifice 10 will hardly increase any more, whatever the acceleration of the motor as well as of the pump driven by the latter.
The small increase in the speed of the air at the outlet of the orifice 10 and consequently of the fuel flow rate above a given engine speed, makes it possible to avoid the undesirable enrichment of the gas mixture so unfavorable in the gas mixture. supply of engines at high operating speeds.
The judicious choice of the outlet section of the orifice 10, as well as of the maximum pressure admitted into the chamber 9, makes it possible to achieve a perfect adjustment of the fuel because of the high speeds that the engine can reach and of its displacement.
Adjustment can be done quickly because, as shown in Fig. 2, the conduit 9 can be easily dismantled and replaced by another whose section is larger or smaller. On the other hand, the air pressure in the chamber 9 can optionally be modified by the addition to the pipe 8 of a valve for controlling this pressure (not shown in the drawings) or by adjusting the pressure reducer.
When controlling the butterfly 19, the lever 22, actuated by the connecting rod 21, allows the rod 25 and therefore the needle 26, to move longitudinally in the calibrated opening 27 under the action of the spring 28, to adjust the section of passage of the fuel from the tank 32 to the duct 11, due to the opening of the throttle 19. The knurled screw 29 makes it possible to modify the position of the needle in the opening 27 when the carburetor is tuned.
During the operation of the engine, a small quantity of the fuel, sprayed at the outlet of the nozzle 12, is projected onto the internal wall 31 of the suction duct of the carburetor and trickles down the said wall to then flow into the gutter 18. The fuel liquid thus collected is intended to supply the engine, when the throttle 19 is closed, that is to say during idling during which the liquid from the gutter is sucked through the channels 16 and enters through the openings 17 into the suction duct where there is
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at this time a strong depression.
Under the effect of the latter, the liquid fuel is rapidly vaporized and entrained towards the engine after having been mixed with a small quantity of air passing through a thin opening made in the butterfly 19. A rich gas is thus formed which makes it possible to perform the most regular operation at extreme engine idling.
In the case of using a pressurized fluid reservoir, for actuating the compensator according to the invention, this reservoir may be supplied directly by the pressure of the gases in the engine cylinders. The pressurized fluid thus stored will, however, be suitably purified before its introduction into the compensating system in order to avoid, in the long run, any obstruction of the calibrated outlet 10.
Thanks to the use of an auxiliary source of pressurized air to obtain the appropriate flow rate of fuel at the various engine speeds, the carburetor according to the invention may include a suction duct with a large passage section which will ensure good filling. cylinders at high engine speeds.
CLAIMS.
1 - Carburetor for engine with. explosion, characterized in that the fuel flow is controlled by an auxiliary source, the flow rate of which is regulated by the speed of the engine.