Vaporisateur de comburant pour moteurs à explosions. La présente invention a pour objet un vaporisateur de comburant pour moteurs à explosions destiné à remplacer les carburateurs à essence, pétrole, etc., et caractérisé par un canal d'arrivée du comburant relié à, une cuve à niveau constant, et aboutissant à un disque perforé en son centre, amovible, de réglage d'admission du comburant;
par un premier diffuseur de comburant, surmontant directement le disque perforé et disposé par rapport au niveau constant du comburant de manière à ce que l'orifice du disque perforé fonctionne comme jet noyé et ce diffuseur comme chambre de réserve du comburant, lorsque le vaporisateur est au repos, par une chambre de vaporisation entourant ce diffu seur et créant autour de lui un espace annu laire dont la paroi extérieure est munie d'ori fices pour l'arrivée clé l'air primaire, et par un second diffuseur, de forme tronconique génératrice courbe;
intercalé entre la chambre de vaporisation et la chambre de combustion du moteur, dans lequel s'opère le brassage du mélange gazeux primaire avec une quantité réglable d'air secondaire arrivant par des ori- fices disposés circulairement dans la paroi du diffuseur, ces orifices étant fermés exté rieurement par un manchon commandé par la manceuvre du papillon d'admission du mé lange gazeux dans le moteur;
le disque per foré et les deux diffuseurs pouvant être remplacés par des pièces analogues, mais dif féremment calibrées pour régler la 'quantité de comburant admise dans la chambre de combustion proportionnellement à la puissance du moteur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples; deux formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe verticale par l'axe de la cuve à niveau constant et<B>du</B> vapori sateur d'une première forme du type vertical; Fig. 2 en est une vue en plan; Fig. 3 une élévation vue dans le: sens de la flèche x de fig. 2, avec partie e13 coupe faite dans l'axe du papillon; Fig. 4 une vue par dessous, et Fig. 5 une vue de détail.
La fig. 6 est une coupe horizontale faite suivant l'axe A-A de fig. 8 de la tubulure d'aspiration. d'une seconde forme du type ho rizontal; Fig. 7 en est une coupe verticale faite suivant la ligne B-B de fig. 8 ; Fig. 8 en est un plan, et Fig. 9 une variante de détail.
Dans la première de ces formes (fig. 1-ï) le vaporisateur est alimenté comme les car burateurs par une cuve à niveau constant L'admission (l'essence à cette cuve peut être obtenue par les moyens connus, mais ou enr- ploira de préférence le dispositif montré fig.1, consistant simplement à munir le flotteur f d'une tige centrale p de forme cylindrique remplissant le diamètre de la tubulure, mais étant évidée longitudinalement pour laisser des espaces destinés au passage de l'essence.
Cette tige est conique à son extrémité pour former pointeau-obturateur s'appliquant contre le siège s, qui maintient le bout du tube venant du réservoir de comburant.
A cette cuve r est accolé un tube<I>i</I> ou vert complètement à sa partie supérieure et comportant à sa partie inférieure un fond dans lequel sont pratiquées de larges ouver tures 7 en forme de secteurs comme ou le voit fig. 4. Dans ce tube débouche une tubu lure .v coudée à angle presque droit, dans la partie horizontale, ou plutôt légèrement in clinée, de laquelle sont ménagés deux canaux superposés 5 et 6, débouchant tous deux dans un canal unique vertical 4.
Le sommet de cette tubulure est creusé d'qur encastrement circulaire au fond duquel s'applique un disque k percé au centre d'un trou conique dont la base est du même dia mètre que le canal 4, tandis que le sommet k' est calibré à quelques dixièmes de millimètre. .Sur ce disque perforé est posée une pièce i percée d'un trou évasé, constituant le diffu seur de l'essence. L'oriflce inférieur de plus petit diamètre de ce trou est d'un diarnétre intermédiaire entre celui du canal 4 et celui de l'orifice calibré.
Le bord de ce diffuseur d'essence i est concentrique à la surface du fond de la coupe 9 et arrive tris près de cette surface afin de ne laisser qu'un étroit passage à l'air qui, venant de 7; entre par les trous 2. La surface extérieure de ce dif fuseur i est parallèle îr, la surface de la par tie cylindrique de la coupe et se trouve en face des entrées d'air 2, fig. 1.
.Le tube t' est renflé intérieurement près de sa partie médiane, et ce renflement est fileté pour recevoir un diffuseur h dont la forme est montrée fig. 1. L'extrémité supé rieure de ce diffuseur est cylindrique et de même diamètre extérieur que l'alésage du tube t, tandis due l'extrémité inférieure et rétrécie et évidée intérieurement en forure de coupe renversée,
le bord de cette coupe s'emboîte exactement dans l'encastrement du sommet de la tubulure .>- et fait pression contre la base du diffuseur d'essence i, afin (le maintenir le disque perforé 1, appliqué contre le fond dudit encastrement.
D'autre part, le diffuseur h est évidé à sa partie supérieure en forme de cône ît gé nératrice courbe, dont le sommet 7i' débouche au fond et au centre de la coupe 9. La pa roi de cette coupe est percée d'une couronne de trous cylindriques 2 dont l'axe coïncide avec le niveau \ \' de l'essence.
La paroi du cône diffuseur proprement dit est égale ment percée d'une couronne de trous 8 qui débouchent extérieurement dans une gorge annulaire 3 pratiquée sur la surface extérieure du diffuseur, ces trous 8 sont de profil tron conique afin de former eux-mêmes diffuseurs.
h:n- outre, le tube t. est percé latéralement dune couronne de trous cylindriques 1 qui se trouvent correspondre avec la gorge 3 du diffuseur h.
Le tube t comporte latéralement deux bossages t', diamétralement opposés qui sont percés longitudinalement pour servir de guides- coulisses à deux tiges y constamment repou,;- sées de bas en haut par des ressorts à bou din j, logés dans les trous des boszages, ainsi qu'il est vu fig. 3.
L'extrémité. supé rieure de chacune de ces tiges coulissantesg est vissée dans une oreille dune couronne d en deux pièces qui entourent le tube t et sont maintenues accouplées par des vis r à la manière d'un collier. Le papillon c est monté comme habituel lement sur un axe b tournant dans des por tées appartenant au tube t, mais ses extré mités sont prolongées pour recevoir deux cames a a dont le profil est montré fig. 5.
L'une des extrémités de cet axe b reçoit en outre un levier ii (fig. 3) et le tout. est bloqué par titi écrou 2/. Le calage des cames cc sur l'arbre b est effectué généralement de ma- nière que la pointe de la came soit perpen- diculaire à l'axe du papillon, ainsi qu'il est visible fig. 2 et 5.
lie vissage des tiges ç/ sur la couronne d est réglé pour que cette couronne dégage complètement la série de trous 1 lorsqu'elle est à fond de course ascendante et que le papillon e est clans la position verticale ou voisine de la verticale, fig. 1, 3 et 5, taudis que lesdits trous doivent ètre complètement obturés par la couronne précitée quand le papillon c est fermé ou arrive très près de la fermeture, c'est-a' -d<B>i</B> est dans la position horizontale.
Voici le fonctionnement de l'appareil va porisateur décrit, en partant de la position dessinée des organes qui correspond au débit tnaxinium de combustible, c'est-à-dire à la pleine marche du moteur. La dépression de celui-ci étant très forte et se faisant sentir dans la petite chambre 9 par l'orifice Ii', l'air arrivant autour de la tubulure .t:
par les fenêtres î est aspiré en grande quantité par les ouvertures 2, cet air vient frapper la surface extérieure du diffuseur d'essence i à une très grande vitesse et se divise de ce fait puis se lamine entre le bord de ce diffuseur i et la paroi de la coupe 9 pour se rendre dans la petite chambre formée par le fond de cette coupe et par l'entrée évasée de l'ouverture du diffuseur i. Par suite de la courbure des surfaces de la coupe et du diffuseur et de l'arête formée par le bord de ce <RTI
ID="0003.0036"> diffuseur, l'air qui s'introduit dans cette chambre est obligé d'y tourbillonner en tous sens; il crée, en combinaison avec la dépression du moteur, sine aspiration ou succion (le l'essence arri vant par le canal 4 et cette essence jaillit par l'orifice calibré h' de la lentille Ic qui fait l'office de jet noyé.
Cette essence qui sort à l'état pulvérisé de ce jet, est immédiatement diffusée dans le diffuseur i et divisée' à l'infini par le tour billon d'air qui provoque sa transformation en vapeur et son mélange homogène, intime avec ledit air, â l'intérieur de la chambre 9.
Le mélange gazeux d'essence et d'air primaire ainsi formé subit naturellement l'effet de la dépression du moteur et il est aspiré par l'orifice calibré<I>la'</I> du diffuseur su périeur<I>la</I> pour se rendre aux cylindres du moteur.
Etant donne; que l'orifice <I>la'</I> est égal ou très peu supérieur à celui du jet noyé Ic', on se rend compte que le mélange primaire d'essence et d'air qui se forme dans la chambre 9 est obligé de rester un certain temps (relatif) dans cette chambre avant de passer au dif fuseur Ii. C'est cette période de séjour obli gatoire en combinaison avec la vitesse de l'air admis et son tourbillonnement, qui par fait le mélange gazeux et provoque sa va porisation.
Ce mélange vaporisé se diffuse dès son éjection de l'orifice Ii.', et il se mélange avec une arrivée d'air supplémentaire ou se- condaire aspiré par les couronnes de trous 8 du diffuseur h et fourni par les ouvertures 1 découvertes par la couronne d. Cet air se condaire vient d'abord frapper contre la sur face de la gorge 3 du diffuseur I, et s'en gouffre ensuite dans. les orifices<B>8,'</B> dont la section est suffisamment petite, pour retenir toutes les impuretés que cet air peut contenir.
A pleine marche du moteur, les ouver tures 1 sont entièrement découvertes et le papillon 3 est ouvert complètement. fig. 1. 8i le levier ii de commande de ce papillon est alors actionné dans le sens correspondant à la fermeture dudit, les cames a solidaires de l'axe b de ce papillon sont entraînées et, à un moment donné, l'extrémité de leur bos sage atteint la couronne d. Le mouvement de rotation continuant, cette couronne d, des cend sous l'effet desdites cames et obture progressivement les ouvertures 1.
Par suite, la quantité d'air secondaire diminue graduel- lement et la cylindrée devient de plus en plus riche en essence.
Lorsque le papillon c arrive très près de sa fermeture, la couronne d est descendue suffisamment pour que les entrées d'air 1 soient entièrement obturées. Cette position est celle dite "ralentir oii la dépression du moteur est très faible mais suffisante pour déterminer la vaporisation nécessaire à la marche à faible vitesse du moteur.
Le papillon étant fermé, toute aspiration cesse et 1e moteur ne fonctionne plus. Pour le départ, le papillon est ouvert comme pour la marche ralentie, il se produit alors la va porisation de la petite provision d'essence existant au-dessus du jet noyé k' dans le diffuseur i, le mélange vaporisé est donc riche en essence et assure un départ parfait. En ouvrant davantage le papillon, l'aspira tion devient plus forte, le mélange gazeux augmente et l'air secondaire commence à être fourni par suite de la montée de la cou ronne d, découvrant partiellement les trous 1.
La capacité de la chambre 9 de vapori sation est proportionnée selon le volume de de la cylindrée, dont dépendent également les dimensions de l'orifice calibré le', pour l'essence et celles de l'orifice h.' pour le mé lange primaire. Sans changer la cuve à ni veau constant, ni la tubulure:r, ni le corps f, il est possible de faire varier dans de notables proportions le débit maximum du mélange gazeux vaporisé en remplaçant le disque per foré, le diffuseur <I>i</I> et le diffuseur lr par des mêmes pièces à orifice calibré plus petit ou plus grand suivant le besoin.
En effet, le remplacement de la lentillek du diffuseur d'essence i et du diffuseur h du mélange vaporisé, est des plus faciles et l'on conçoit aisément que la possession d'un certain nombre (le ces trois éléments dont les dimensions des orifices, trous et évidements seraient différents, permettrait de réaliser des combinaisons diverses produisant, par unité, de temps, des volumes très variables de mé lange gazeux vaporisé.
D'autre part, on ferait encore varier le mélange final par le réglage de la position de la couronne d et par la variation des di mensions des orifices 1 ou de leur nombre.
Le canal vertical .1 pourrait communiquer à la cuve r par un seul canal horizontal, mais il est préférable d'employer les deux canaux 5 et 6 pour être assuré d'une alimen- tation constante du jet noyé.
Dans la seconde forme d'exécution (fig. 6-9) la tubulure d'aspiration t reliant le vaporisa teur au moteur a son axe perpendiculaire à l'axe vertical de la cuve à niveau constant-)- et elle est reliée à cette cuve par l'intermé diaire du corps principal x', qui renferme le vaporisateur proprement dit ou diffuseur d'es sence i.
Ce corps .x' est foré suivant son axe pour constituer, d'une part, la chambre de vaporisation 9', d'autre part, une partie alé sée destinée à recevoir un cylindre 12 fileté à sa base en 13 pour se visser dans le ta raudage pratiqué à cet effet à l'entrée de l'alésage.
Le cylindre 12 est évidé à sa partie su périeure afin de former une chambre 4 et une ouverture 5' qui met en communication cette chambre avec le canal 5 débouchant au bas de la cuve r-, fig. <I>î</I> et S.
Ledit cylindre est surmonté d'abord par le disque perforé Ic au centre duquel est percé le trou calibré k'; ensuite par le diffu seur d'essence i. Ce dernier est percé longi tudinalement pour former à sa partie inférieure une coupelle renversée 14 et à sa partie supérieure une ouverture tronconique i' à gé nératrice courbe. L'orifice inférieur de cette ouverture i', qui communique avec le fond de la coupelle 14 est du même diamètre que l'orifice calibré IC . D'autre part, la surface extérieure de ce diffuseur d'essence i est en taillée près de son sommet d'une gorge annulaire z'.
Ces trois pièces<I>i</I> k et 12 sont rendues solidaires l'une de l'autre et du corps .y'' par leur montage à l'intérieur de ce dernier, dont le forage alésé possède un épaulement contre lequel vient s'appliquer l'embase du vapori sateur i, qui est élargie à cet effet en i:' (fig. 7). Le sommet du corps x est taraudé sui vant l'axe pour recevoir une vis 10 (fig. 6) dont la pointe débouche dans la chambre de vaporisation 9, immédiatement au-dessus de l'ouverture évasée i'; cette pointe est tron conique, à génératrice courbe, de même rayon que celle de ladite ouverture i'.
Cette vis est munie d'une tête moletée 11 dépassant le corps x'.
La tubulure<I>t</I> est fixée au corps susdit<I>x',</I> son axe est perpendiculaire à celui de ce dernier et il coïncide avec la ligne de ni veau<I>N N</I> de l'essence de la fig. 1. Cette tubulure renferme le cône h de diffusion du mélange vaporisé, lequel cône comporte, comme dans le type vertical, une série de trous 8 percés dans sa partie évasée et disposés obliquement par rapport à l'axe. La base de ce cône est encastrée dans le corps .x' afin de se trouver très près du vaporisateur i, et de saillir dans la chambre 9' (fig. 6). Ce cône est maintenu en place voulue par une vis de pression<B>15</B> taraudée en un point de la tu bulure t.
Cette tubulure comporte sur son pourtour quelques ouvertures rectangulaires 1 qui sont recouvertes ou découvertes par la rotation d'un manchon d' comprenant un nombre semblable d'ouvertures 1'. Ce manchon re couvre la tubulure sur la partie située entre le corps x' et la bride<I>t"</I> (fig. 7) servant à la fixation de l'appareil sur le moteur.
Ce manchon est commandé par un petit levier 16 (fig. 8) calé sur l'axe - b du pa pillon c. A cet effet, le manchon comporte en un point déterminé, une rainure longitu dinale 18 dans laquelle s'engage la pointe 17 portée par le levier 16. Il s'ensuit que la rotation du papillon détermine celle du man chon d', dont le réglage est opéré de manière que la fermeture du papillon corresponde à la fermeture des fenêtres 1 par les parties pleines du manchon.
La chambre 9' a une hauteur et un dia mètre tels qu'il existe entre la surface exté rieure de la base du diffuseur d'essence i et la paroi de cette chambre un espace annu laire 19, qui constitue une sorte de cuvette, destinée à recueillir l'excès d'essence qui se produit lors d'un arrêt brusque du moteur, et qui n'a pas le temps d'être entraînée.
La paroi de ladite chambre 9' qui se trouve en face de la tubulure i, est percée d'ouvertures 2.
Le fonctionnement est analogue à celui décrit ci-dessus pour l'appareil vertical: L'essence fournie par la cuve r se rend dans la chambre 4 d'où elle est débitée d'abord dans la coupelle 14 par l'orifice ca libré V, jouant le rôle de jet noyé, et ensuite dans la chambre 9' par le diffuseur ou va porisateur i. Cette essence commence à se diviser par sa rencontre avec la pointe conique de la vis 10 qui oblige le jet d'es sence de sortir en nappe circulaire autour du bord évasé du diffuseur i. Cette nappe a une épaisseur plus ou moins grande, selon le de gré de pénétration du cône de cette vis dans l'orifice de l'ouverture i', cette pénétration étant réglée d'après le débit que doit avoir le vaporisateur.
L'air primaire qui pénètre dans la chambre 9' par les trous 2, se mélange avec cette essence dans ladite chambre et, par suite de l'exis tence de la gorge i" et de la forme donnée à cette chambre 9', il se produit à l'intérieur de celle-ci une série de tourbillons qui brassent énergiquement l'air et l'essence. Cette der nière se vaporise en conséquence d'une ma nière complète et le mélange intime qui s'est opéré dans la chambre 9' est aspiré par le moteur.
Au départ du moteur le papillon c est légèrement ouvert et les fenêtres 1 d'arrivée d'air secondaire sont fermées, la faible dé pression du moteur aspiré d'abord l'essence gui s'est déposée dans la cuvette 19 lors de l'arrêt précédent de moteur et qui n'a pu être aspirée. La dépression se faisant égale ment sentir sur le diffuseur i, l'essence ren fermée dans la chambre 14 est aspirée éga lement. Il s'ensuit que@l'alimentation première du moteur est très riche en essence et que le départ est toujours assuré de ce fait.
Au cas où l'arrêt du moteur aurait été effectué lorsqu'il était au ralenti ou à une faible vitesse et que la quantité d'essence débitée était par suite trop peu importante pour qu'il<I>y</I> ait noyage du diffuseur <I>i</I> et dé pôt dans la cuvette 19, de l'essence rion aspirée, le départ du moteur sera quand même assuré par la quantité d'essence se trouvant dans la chambre de réserve 14. On voit donc que dans tous les cas, le dispositif donnera au départ un mélange très riche en essence et on évitera tout raté.
Dès que le papillon sera ouvert davan tage, il provoquera, par le levier 16, la ro tation proportionnelle du manchon d' dont les fenêtres l' viendront alors découvrir pro gressivement les fenêtres 1 de la tubulure t et livrer passage à l'air secondaire. Celui-ci pénétrera par les ouvertures 8 du cône de diffusion l2. à l'intérieur de ce cône et de la tubulure t sous l'effet de l'aspiration du mo teur; cet air se mélangera au premier mé lange formé dans la chambre de vaporisation 9' et constituera le mélange définitif alimentant le moteur.
Pour un moteur d'une puissance donnée, l'appareil sera réglé: d'une part; pour le débit d'essence, par le disque k perforé et son orifice calibré lc'; d'autre part, pour le débit d'air secondaire, par les dimensions et le nombre des trous 8 et des fenêtres 1, l' ainsi que par la position relative du manchon d' par rapport à celle du papillon c. Les ouvertures 2 donnant passage à l'air primaire, sont égale ment en nombre voulu et calibrées en con séquence. Ces ouvertures pourraient être si tuées différemment de la position dessinée, pourvu qu'elles débouchent dans la chambre de vaporisation 9'.
La vis 10 est réglée une fois pour toutes d'après le débit d'essence que doit fournir le vaporisateur i et de manière que sa pointe conique assure bien la sortie de l'essence en une nappe régulière. Cette vis peut être remplacée par un cône de diffusion disposé de toute manière appropriée.
Le dispositif de montage du diffuseur d'essence i et la lentille k permet leur sortie facile et rapide pour le réglage et le nettoyage. Les autres organes sont également disposés pour être montés ou démontés rapidement.
Il est avantageux d'entourer le manchon d' par une toile métallique 20 et de placer éga lement une toile métallique 21 devant les trous 2 afin d'obtenir une filtration de l'air humide pour que l'air admis à l'intérieur de l'appareil soit exempt le plus possible de va peur d'eau.
En avant des trous 2, la pièce x' peut comporter une chambre munie d'une soupape 22 s'ouvrant de dehors en dedans et dont le ressort assurant la fermeture est réglé de manière à permettre l'ouverture- automatique de la soupape à un degré donné de dépres sion du moteur. Ce dispositif est dessiné en traits ponctués fig. 6.
L'arrivée d'essence à la cuve à niveau constant r est faite préférablement par le sommet de cette cuve qui est munie à cet effet d'une tubulure<B>25</B> creusée extérieure ment d'une gorge annulaire et dont la paroi est percée de trous débouchant dans cette gorge, comme il est représenté fig. 7. Cette tubulure reçoit un anneau 24 également creusé intérieurement d'une gorge 24' correspondant à celle de la tubulure et ces pièces sont maintenues ensemble par une vis 23. L'an neau 24 comporte une tubulure 26 branchée à la canalisation d'essence. Cette disposition permet de régler lors de l'essai l'arrivée d'es sence et d'en fixer le débit suivant la Lon gueur qu'on donne à la vis 23.
Cette dernière pourrait être disposée pour permettre de ré gler à n'importe quel moment l'arrivée d'essence.
Dans la fig. 9, on a représenté une va riante du moyen (représenté fig. 6) constitué par une vis 10 à pointe conique pour obliger le jet d'essence à s'épanouir en nappe circu laire. Cette variante consiste à supprimer la pointe conique de la vis 10' et à forer la tige de celle-ci d'un canal axial 10"; d'autre part; l'orifice i4 du vaporisateur n'est plus évasé mais cylindrique et de diamètre calibré.
Dans cette 'variante, l'air ambiant entre par le canal 10" et arrive en opposition au jet d'essence qu'il force à s'écarter en tous sens, provoquant ainsi une première pulvérisation et une division de l'essence qui sont complétées par l'air arrivant dans 1a, chambre 9' par les trous 2. La distance entre l'extrémité de la vis 10' et le sommet du vaporisateur i', est réglée d'après la puissance que doit fournir le moteur.
Dans le cas d'emploi d'une vis à pointe conique, celle-ci peut également comporter le canal 10" afin d'obtenir une vaporisation plus complète.
Les dispositifs représentés peuvent être construits<B>sous un</B> très petit volume compa rativement aux carburateurs actuels pour les mêmes puissances. Leur prix de revient est relativement minime et leur construction est simple.
Les dispositions des deux types dessinés et décrits peuvent être combinées de diverses façons afin de constituer des modèles diffé rents répondant aux exigences respectives et particulières des types de moteurs auxquels les dispositifs sont appliqués.