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" Carburateur pour moteurs à combustion interne
Cette invention a pour objet un oarburateur pour mo- teurs à combustion interne, notamnent pour moteurs d'automo- biles, oomprenant un dispositif pour le réglage automatique du mélange de combustible et d'air et remarquable prinoipa- lement en ce que les.ouvertures de passage de l'air sont commandées par les clapets élastiques,de sorte que l'air n'accède au combustible pulvérisé que dans la mesure oorres- pondant à tout instant à la composition la plus économique du mélange combustible.
Ce dispositif de clapets élastiques est combiné avec un dispositif d'étranglement de construction spéciale à l'ai- de duquel on évite que le mélange combustible soit dévié et projeté contre la paroi du tuyau d'aspiration,comme c'est le cas quand le papillon d'étranglement a la forme généralement usuelle, ce qui a pour effet de condenser en partie le com- bustible à l'état liquide sur cette paroi et de modifier la
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oomposition du mélange.
La construction du dispositif d'é- tran@lement permet ici au oontraire au mélange oomoustiule de traverser ses ouvertures et de s'avancer vers le tuyau d'aspiration relié au moteur presque sans tourbillons et se- lon une direction rectiligne parallèle à l'axe, de sorte que la séparation par condensation de particules de combus- tible du mélange est évitée.
De oette façon, le mélange oarburé arrive aux cylindres du moteur sans que sa oomposition économique résultait des proportions exactes de ses deux constituants telle que l'a réalisée le carburateur ait été altérée en chemin.
Dans les dessins annexés sont représentés deux exemples de réalisation de ce carburateur. pig. 1 en est une vue en coupe verticale.
Fig. 2 estune vue en plan du gicleur et des clapets pour le réglage de l'admission d'air qui l'entourent, la partie supérieure du carburateur contenant le dispositif d' étranglaient étant supposée omise.
Fig. 3 est une vue en plan du dispositif d'étranglement.
Fig. 4 est une vue en coupe verticale d'une variante de réalisation.
Fig. 5 représente une partie de la tête du gicleur du carburateur de la fig. 4, en coupe verticale mais à plus grande échelle.
Le combustible passe de la cuve à niveau constant aon- trôlant son admissionpar le conduit d'alimentation 1 et le conduit 2 dans le corpsdu gicleur, à sa buse 4 pour en sor- tir par les ouvertures 3 où il est pulvérisé dans le tube d'aspiration par l'appel d'air, le débit du combustible étant réglé à l'aide d l'aiguille 11.
La cavité 6 qui est en communication aveo l'air exté- rieur et qui entoure le corps du gicleur reste fermée du coté du tuyau d'aspiration par des clapets élastiques 5
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tant qu'il ne se produit pas de dépression par aspiration.
Ces clapets sont avantageusement fixés par une de leurs extrémités sur un anneau 14 facilement démontable et logé dans le oarter du carburateur : ils appuient par leurs extré- mités libres sur des surfaces ad hoc de la tête 4 du gioleur qui a la forme d'un tronc de pyramide.
Quand le moteur est à l'arrêt, c'est-à-dire quandil ne se manifeste pas de dépression dans le tuyau d'aspiration les bords des olapets 5 se touohent et forment joints étan- ohes. Il est évantageux de constituer ces clapets 5 par des plaquettes élastiques en tôle minoe en forme de triangles isocèles dont la pointe est abbatue. L'ensemble de ces olapets 5 forme une soupape qui entoure concentriquement la tête 4 du gioleur et qui l'enveloppe en forme de pyramide.
Cette soupape peut s'ouvrir dans la direction du tuyau d'aspiration quand il se produit une dépression due à l'aspiration,mais elle constitue au oontraire une fermeture dans la direotion de l'air extérieur dans le' cas où du oôté de tuyau d'aspira- tion il se produit une surpression, par exemple si un incen- die prend naissance dans ce tuyau.
Cette disposition des clapets 5 permet d'obtenir notam- ment ce résultat que l'air s'écoule le long de leurs parois . intérieures et dans la direction de l'axe du gicleur et qu'il sa produit ainsi un mélange intime de l'air et du cobusti- ble qui jaillit du gicleur à l'état pulvérisé.
Les clapets 5 s'appuient sur les facesdu tronc de pyra-- roide 4 du gioleur@et laissent entre eux une fentepour le passage de l'air quand ils sont soulevés par l'aspiration.
Cette fente est d'autant plus large que l'aspiration qui agit sur les clapets est plus forte. En choississant convenable- ment la longueur et la section de la partie élastique des cla- pets et en réglant convenablement la position de l'aiguille 11 du gioleur, @ on peut obtenir que, d'uné part, pour tou-
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tes les valeurs de la dépression la composition du mélange de combustible et d'air soit telle que la combus- tion dans le cylindre se fasse avec le meilleur rendement et que, d'autre part, on n'apporte au combustiole, lors du passade du moteur de la marche à vide à la marche en char- ge, que strictement la quantité d'air qui convient,afin d'éviter que le moteur s'arrête par suite d'un excès d'air.
Mais l'avantage particulier des clapets 5 construits comme il vient d'être indiqué autrement dit dela soupape d'entrée d'air formée par ces clapets 0 'est que, même quand on aspire de faibles quantités d'air conne lors de la marche au ralenti du moteur à vide,la vitesse de l'air qui passe devant les ouvertures du gicleur est élevée à cause de la faible section de passage et que par oonsé- quent l'effet d'aspiration exercé sur les ouvertures du gicleur est considérable, tandis que dans les carburateurs habituels dont les gicleurs ont une section invariable dêterminée d'après les quantités d'air maximal qui doi- vent passer l'effet d'aspiration est très faible quand le volume d'air aspiré est réduit.
Cet inconvénient des car- burateurs habituels nécessite l'emploi d'un gicleur de ra- lenti spécial qu' on soumet à une aspiration plus énergique en le faisant déboucher dans le tuyau d'aspiration en aval du papillon d'étranglement.
Dans le carburateur oonfonne à l'invention, au con- traire, un tel gicleur de ralenti n'est pas nécessaire, puisque 01 est la soupape d'admission d'air qui modifie automatiquement la section de passage en fonction du vo- lume aspiré.
Pour permettre au mélange de combustible et d'air pro- duit dans ce carburateur d'arriver dans le tuyau d'aspi- ration sans changer @ de composition et en restant homo-
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gène, et pour éviter unecondensation partielle de parti- cules liquides de combustible par suite d'un ohoo sur le papillon d'étranglement habituel, placé plusou moins trans- versalement au mouvement de la veine du mélange combustible, le dispositif d'étranglement du oarburateur est construit de la manière suivante :
Dans le oarter tubulaire 13 entourant le gioleur se trouve un cône oreux fixe 8 fixé contre elle par sa base dont le diamètre correspondant au diamètre intérieur de ce carter tubulaire 13.
Ce oône dirige vers le gicleur soit son soumet, soit son creux intérieur. Un deuxième cône creux 9 de même angle au sommet est disposé à l'intérieur du cône 8 et suivant le même axe, de telle sorteque sa paroi exté- rieure s'appuie sur la paroi intérieure du cône fixe 8. Les deux cônes oraux comportent des ouvertures 10 réparties régulièrement sur leur surface (fig. 3) et qui s'étendent de la base des cônes vers leur pointe, et sont limitées par des génératrices des surfaces ooniques. Il est avantageux de donner à ces ouvertures 10 une largeur égale à oelle des parties pleines qui subsistent, de telle sorte que, lorsqu'on tourne le cône intérieur 9 de la largeur d'une ouverture, tou- tes les ouvertures du cône fixe 8 se trouvent tout juste ou- vertes en grand ou oomplètement fermées.
Cette construction du dispositif d'étranglement permet d'obtenir ce résultat que le mélange combustible provenant du gioleur ne subisse plus de déviation vers les parois des tuyaux du fait des parties pleines des oônes creux et qu'il ne vienne plus frapper des surfaces sensiblement transver- sales à la direotion de l'écoulement du mélange, qui pourraient provoquer une condensation de partioules liquides du oombus- tible. Bien au contraire,ces surfaces sont peu inclinées par rapport à la direction d'écoulement du mélange de sorte que celui-ci trouve des sections de passage relativement très
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grandes, ce qui permet l'écoulement restiligne vers le tuyau d'aspiration,sans costacle et sans pertes d'étrangle- ments sensibles.
Les bords des ouvertures 10 en forme de secteurs provoquent en mène temps un brassage supplémentai- re et une égalisation du mélange analogues à ceux qu'on ou- tient avec les tamis utilisés pour son homogénéisation.
Un autre perfectionnement sensible du carburateur est constitué par ailleurs par la construction du gicleur qui est représentée dans les figures 4 et 5. D'après ces figures,
5. le gicleur comporte,en plus des ouvertures 1 de section constante servant à la sortie du combustible, des canaux 16 débouchent, d'une part, dans les parais du tronc ce pyramide sur lesquelles s'appuient les clapets 17 et, d'au- tre part, dans un canal annulaire 18 (fig. 5) qui est mis en communication avec le conduit central 19 du gioleur par un canal de passage de section variable formé par des ouver- tures 20 et 23.
Ce canal de passage de section variable est formé par une ouverture 20 de section ronde,par exemple, pra- tiqué dans le sommet fixe 21 du conduit 19 du gicleur et par une ouverture 23 prévue dans le tube 22 qui peut tourner à l'intérieur de ce sommet, ouverture dont la section dimi- nue en forme de coin dans le sens de la périphérie.
Il est avantageux d'amener le combustible aux ouvertu- res 15 à l'aide d'un petit tube spécial 28 concentrique au conduit 19 du gicleur, et dont l'embouchure inférieure se trouve à une distance assez grande en dessous de l'ouvertu- re de passage 20.
Si le tube rotatif 22 pourvu de l'ouverture 23 est dans une position telle quece soit la partie large de cette ouverture qui se trouve en face de l'ouverture rmde 20 du sonnet 21, du conduit 19, la section de passage entre ce conduite! le canal annulaire 18 a sa valeur maxima. Si par contre on fait tourner le tube 22 de telle façon que l'ex- trémité effilée de son ouverture 23 se déplace vers l'ouver-
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ture ronde 20 du sommet 21 du conduit 19, la section de passage diminue progressivement jusqu'à s'annuler complète- ment. Cette disposition constitue donc une sorte d'obtura- teur permettant de régler le passage du combustible dans le canal annulaire 18.
Si le tube 22 est solidaire du cône creux mobile / 9 du dispositif d'étranglement, on ouvre en même temps progressivement avec le dispositif de commende l'admission du combustible vers le canal annulaire 18 et par conséquent vers les oanaux de passage 16 en dessous des clapets d'air 17 quand on ouvre le dispositif d'étranglement en faisant tourner ce oône creux à l'aide d'une tige 25 mobile dans une fente obturée du tube 24. Conme ces clapets se soulè- vent simultanément par suite de l'aspisation qui se pro- duit quand on ouvre le dispositif d'étranglement,le combus- tible sort non seulement par les ouvertures 15,mais aussi par les oanaux 16 et se mélange à l'air aspiré.
Ceoi permet d'obtenir notamment ce résultat que lorsqu'on passe de la marche au ralenti à la vitesse de rotation normale il se produit simultanément une admission plus grande de com- bustible dans l'air. On évite ainsi d'une façon certaine que le moteur s'arrête par suite d'un excès d'air par rap- port à la quantité de combustible sortant des canaux 15, par conséquent par suite d'un mélange trop riche en air.
L'existenoe des canaux de passage 16 permet d'ailleurs d'obtenir encore un autre avantage. par suite des pulsations rapides provoquées dans le circuit d'aspiration par les mouvements des pistons,les clapets élastiques 17 se mettent également à vibrer rapidement et d'une façon continue.
Ils exeroenalors sur les jets de combustible qui sortent des oanaux 16 des chocs qui se succèdent rapidement et se pro- pagent à l'intérieur de ces oanaux et qui ont pour consé- quenoe que le combustible ne sort pas des canaux 15 situés
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en dehors de la tête du gicleur sous la forme d'un jet constant, mais que oe combustible est expulsed'une façon intermittente àla manière d'un jet plus ou moins étranglé par intervalle sous l'action d'une pompe, ou sous forme de gouttes. Mais on favorise de oette façon sensiblement et on facilite la pulvérisation du combustible.
Pour pouvoir adapter exactement la quantité de oom- bustible sortant des canaux 16 à la quantité d'air aspi- ré, il est prévu un organe de réglage 26 du conduit 19 du
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gioleur, à l'ai=..a duquel les ouvertures 20 peuven1être amenées par une seule manoeuvre dans n'importe quelle position désirée par rapport à l'ouverture 23 du tube 22 qu'on peut faire tourner en même temps que le oône creux rotatif du dispositif d'étranglement.
Pour éviter la sortie du combustible par les ouvertu- res 15 et 16 du gicleur, en descente par exemple (entrai- nement du moteur par la voiture) par suite de l'aspiration qui se produit dans ce cas, et pour/éviter le passage du combustible dans le tuyau d'aspiration, dans les cylindres et enfin dans l'huile qui se trouve dans le carter du moteur, on peut mettre la chambre du gicleur en communica- tion directe aveo l'air extérieur à l'aide d'un organe d'admission d'air qui peut être manoeuvré depuis le siège du conducteur. Ce dispositif permet de supprimer complète- ment la naissance d'une dépression autour des ouvertures du gioleur tant que demeure ouvert cet organe d'admission d'air qui peut être disposé par exemple près de l'ouvertu- re 27.
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"Carburetor for internal combustion engines
This invention relates to an carburettor for internal combustion engines, in particular for automobile engines, comprising a device for the automatic regulation of the mixture of fuel and air and mainly remarkable in that the openings air passage are controlled by the resilient valves, so that the air only accesses the atomized fuel to the extent that at all times corresponds to the most economical composition of the fuel mixture.
This device of elastic valves is combined with a throttle device of special construction, with the help of which it is avoided that the combustible mixture is deflected and thrown against the wall of the suction pipe, as is the case when the throttle butterfly has the generally usual shape, which has the effect of partly condensing the fuel in the liquid state on this wall and modifying the
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oomposition of the mixture.
The construction of the throttle device here, on the contrary, allows the oomoustiule mixture to pass through its openings and to advance towards the suction pipe connected to the motor almost without vortices and in a rectilinear direction parallel to the motor. axis, so that condensation separation of fuel particles from the mixture is avoided.
In this way, the oarburized mixture arrives at the cylinders of the engine without its economic composition resulting from the exact proportions of its two constituents as produced by the carburetor being altered along the way.
In the accompanying drawings are shown two embodiments of this carburetor. pig. 1 is a vertical sectional view thereof.
Fig. 2 is a plan view of the jet and the surrounding air intake adjustment valves, the upper part of the carburetor containing the throttle device being assumed to be omitted.
Fig. 3 is a plan view of the throttle device.
Fig. 4 is a vertical sectional view of an alternative embodiment.
Fig. 5 shows part of the head of the carburetor nozzle of FIG. 4, in vertical section but on a larger scale.
The fuel passes from the constant level tank, controlling its admission through the supply duct 1 and the duct 2 in the nozzle body, to its nozzle 4 to exit through the openings 3 where it is sprayed into the tube d. suction by the call for air, the fuel flow being regulated using the needle 11.
The cavity 6 which is in communication with the outside air and which surrounds the body of the nozzle remains closed on the side of the suction pipe by elastic valves 5
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as long as no aspiration depression occurs.
These valves are advantageously fixed by one of their ends on an easily removable ring 14 and housed in the oarter of the carburettor: they bear by their free ends on ad hoc surfaces of the head 4 of the gioleur which has the shape of a trunk of pyramid.
When the engine is stopped, that is to say when there is no negative pressure in the suction pipe, the edges of the valves 5 touch each other and form tight seals. It is advantageous to constitute these valves 5 by elastic plates in minoe sheet in the form of isosceles triangles, the point of which is knocked down. All of these valves 5 form a valve which concentrically surrounds the head 4 of the gioleur and which surrounds it in the form of a pyramid.
This valve can open in the direction of the suction pipe when there is a vacuum due to the suction, but on the contrary it constitutes a closure in the direction of the outside air in the case where the pipe side suction there is an overpressure, for example if a fire starts in this pipe.
This arrangement of the valves 5 makes it possible in particular to obtain the result that air flows along their walls. interior and in the direction of the axis of the nozzle and that it thus produces an intimate mixture of air and fuel which gushes out of the nozzle in the pulverized state.
The valves 5 are based on the faces of the pyra- roide trunk 4 of the gioleur @ and leave between them a slot for the passage of air when they are lifted by the suction.
This slot is all the wider as the suction which acts on the valves is stronger. By suitably choosing the length and the section of the elastic part of the sliders and by suitably adjusting the position of the needle 11 of the gioleur, @ it is possible to obtain that, on the one hand, for all
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the values of the depression the composition of the mixture of fuel and air is such that combustion in the cylinder takes place with the best efficiency and that, on the other hand, fuel is not added during the passage. from idling to laden running only the correct amount of air, in order to prevent the motor from stopping due to excess air.
But the particular advantage of the valves 5 constructed as has just been indicated, in other words dela air inlet valve formed by these valves 0 'is that, even when small amounts of air are sucked in while walking at idle speed of the empty engine, the speed of the air passing in front of the nozzle openings is high because of the small passage section and therefore the suction effect exerted on the nozzle openings is considerable , while in the usual carburettors whose jets have an invariable cross-section determined according to the maximum quantities of air which must pass the suction effect is very low when the volume of sucked air is reduced.
This drawback of conventional carburettors necessitates the use of a special idling jet which is subjected to more vigorous suction by causing it to emerge in the suction pipe downstream of the throttle valve.
In the carburettor according to the invention, on the contrary, such an idle jet is not necessary, since 01 is the air intake valve which automatically modifies the passage section according to the volume sucked in. .
In order to allow the mixture of fuel and air produced in this carburettor to reach the suction pipe without changing the composition and while remaining homogeneous.
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gene, and to avoid partial condensation of liquid fuel particles as a result of an ohoo on the usual throttle valve, placed more or less transversely to the movement of the fuel mixture flow, the carburettor throttle device is constructed as follows:
In the tubular oarter 13 surrounding the gioleur is a fixed oreux cone 8 fixed against it by its base, the diameter of which corresponds to the inside diameter of this tubular casing 13.
This oone directs towards the nozzle either its subject or its interior hollow. A second hollow cone 9 with the same angle at the top is arranged inside the cone 8 and along the same axis, so that its outer wall rests on the inner wall of the fixed cone 8. The two oral cones comprise openings 10 distributed regularly over their surface (FIG. 3) and which extend from the base of the cones towards their point, and are limited by generatrices of the oonic surfaces. It is advantageous to give these openings 10 a width equal to those of the solid parts which remain, so that when turning the inner cone 9 to the width of an opening, all the openings of the fixed cone 8 are just open wide or completely closed.
This construction of the throttling device makes it possible to obtain the result that the combustible mixture coming from the gioleur no longer undergoes a deflection towards the walls of the pipes due to the solid parts of the hollow oons and that it no longer strikes surfaces which are substantially transvert - dirty due to the flow of the mixture, which could cause condensation of liquid parts of the fuel. On the contrary, these surfaces are slightly inclined with respect to the direction of flow of the mixture so that the latter finds relatively very large passage sections.
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large, which allows the flow restilines towards the suction pipe, without obstacles and without significant losses of constrictions.
The edges of the sector-shaped openings 10 in time cause additional stirring and equalization of the mixture similar to that which is maintained with the screens used for its homogenization.
Another significant improvement of the carburetor is constituted moreover by the construction of the nozzle which is shown in Figures 4 and 5. According to these figures,
5. the nozzle comprises, in addition to openings 1 of constant section serving for the outlet of the fuel, channels 16 open, on the one hand, into the parais of the trunk this pyramid on which the valves 17 are based and, of on the other hand, in an annular channel 18 (FIG. 5) which is placed in communication with the central duct 19 of the gioleur by a passage channel of variable section formed by openings 20 and 23.
This passage channel of variable section is formed by an opening 20 of round section, for example, made in the fixed top 21 of the duct 19 of the nozzle and by an opening 23 provided in the tube 22 which can rotate inside. from this apex, an opening whose section decreases in the form of a wedge in the direction of the periphery.
It is advantageous to bring the fuel to the openings 15 by means of a special small tube 28 concentric with the nozzle duct 19, and the lower mouth of which is at a sufficiently large distance below the opening. - re of passage 20.
If the rotating tube 22 provided with the opening 23 is in a position such that the wide part of this opening is in front of the rmde opening 20 of the sonnet 21, of the duct 19, the passage section between this duct ! the annular channel 18 has its maximum value. If, on the other hand, the tube 22 is rotated so that the tapered end of its opening 23 moves towards the opening.
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Round 20 of the top 21 of the duct 19, the passage section gradually decreases until it is completely canceled. This arrangement therefore constitutes a kind of shutter making it possible to regulate the passage of the fuel in the annular channel 18.
If the tube 22 is integral with the movable hollow cone / 9 of the throttling device, at the same time it is gradually opened with the device for controlling the admission of fuel to the annular channel 18 and therefore to the passage oanaux 16 below. air valves 17 when the throttling device is opened by rotating this hollow oone with the aid of a movable rod 25 in a closed slot of the tube 24. As these valves are raised simultaneously as a result of the As the aspiration occurs when the throttle is opened, the fuel exits not only through the openings 15, but also through the channels 16 and mixes with the sucked air.
This makes it possible in particular to obtain this result that when switching from idling to normal rotational speed, there is simultaneously a greater intake of fuel into the air. Thus, it is certain that the engine is prevented from stopping as a result of an excess of air in relation to the quantity of fuel leaving the channels 15, consequently as a result of a mixture which is too rich in air.
The existence of the passage channels 16 moreover makes it possible to obtain yet another advantage. as a result of the rapid pulsations caused in the suction circuit by the movements of the pistons, the elastic valves 17 also start to vibrate rapidly and continuously.
They then exert on the fuel jets which come out of the channels 16 shocks which follow each other rapidly and propagate inside these channels and which have for consequence that the fuel does not leave the channels 15 located.
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outside the nozzle head in the form of a constant jet, but that the fuel is expelled intermittently in the manner of a jet more or less throttled at intervals under the action of a pump, or in the form of of drops. But this way is significantly favored and the spraying of the fuel is facilitated.
In order to be able to adapt exactly the quantity of fuel exiting the channels 16 to the quantity of air sucked in, an adjustment member 26 of the duct 19 of the duct 19 is provided.
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gioleur, to which the openings 20 can be brought by a single maneuver into any desired position with respect to the opening 23 of the tube 22 which can be rotated at the same time as the hollow oone rotary throttle device.
To prevent the fuel from escaping through the openings 15 and 16 of the nozzle, for example downhill (driving the engine by the car) as a result of the aspiration which occurs in this case, and to / avoid the passage of the fuel in the suction pipe, in the cylinders and finally in the oil which is in the engine crankcase, the nozzle chamber can be put in direct communication with the outside air using an air intake member which can be operated from the driver's seat. This device makes it possible to completely suppress the creation of a depression around the openings of the gioleur as long as this air intake member remains open, which can be placed, for example, near the opening 27.