FR2533972A1 - Bruleur pour chauffer l'air d'admission dans les moteurs diesel pour faciliter le demarrage - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN BRULEUR D'ADMISSION A UTILISER DANS UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE AYANT UN SYSTEME D'ADMISSION DE L'AIR AVEC UN TUBE D'ADMISSION DE L'AIR. SELON L'INVENTION, IL COMPREND UN TUBE EXTERNE29 POUVANT ETRE ATTACHE AU TUBE D'ADMISSION DE L'AIR4, UN RECHAUFFEUR32 MONTE DANS LE TUBE EXTERNE ET FAIT EN UNE MATIERE CERAMIQUE CONTENANT UNE RESISTANCE CHAUFFANTE37 ET FORMANT UNE REGION DE VAPORISATION33 DU CARBURANT ET UNE REGION DE COMBUSTION35, UN SUPPORT36 ENTOURANT LE RECHAUFFEUR EN RELATION ESPACEE AVEC LUI ET DEFINISSANT UNE REGION DE VAPORISATION ET DE COMBUSTION, UN MOYEN D'ALIMENTATION EN CARBURANT34 ET UN ORGANE DE SUPPORT38 MAINTENANT LE RECHAUFFEUR AU TUBE EXTERNE. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX MOTEURS DIESEL.

Description

La présente invention se rapporte à un brûleur d'admission pour une

utilisation dans des moteurs à combustion interne comme des moteurs Diesel pour chauffer l'air aspiré qui s'écoule à travers un système d'admission de l'air pour permettre au moteur de démarrer régulièrement

et de façon plus fiable, et elle se rapporte plus parti-

culièrement à un brûleur d'admission fait en une matière

céramique et o est noyée une résistance chauffante.

Les moteurs à combustion interne, et en particulier les moteurs Diesel ne peuvent démarrer régulièrement dans des environnements froids comme dans des pays froids ou pendant les saisons froides, car aucun carburant n'est allumé uniquement par compression de l'air à basse température

dans les cylindres du moteur.

Pour résoudre ce problème, le moteur 1 tel que représenté sur la figure 1 des dessins joints a un système d'admission de l'air 2 qui est équipé d'un brûleur d'admission 3 pour chauffer l'air aspiré qui s'écoule à travers le système d'admission d'air 2 en brûlant le carburant, améliorant ainsi la capacité du moteur à démarrer

régulièrement et en toute fiabilité.

Les figures 2 et 3 illustrent différents types de brûleurs d'admission selon l'art antérieur Le brûleur d'admission désigné en 3 a sur la figure 2 est monté sur un tuyau d'admission 4 et il présente une extrémité de brûleur 5 qui s'étend dans un système d'admission d'air 2 pour chauffer l'air aspiré qui s'écoule dans le système d'admission d'air 2, en brûlant le carburant amené Le brûleur d'admission 3 a se compose d'un tube d'alimentation en carburant 6 pour amener le carburant fourni par une pompe à carburant (non représentée) à l'extrémité de brûleur 5, et d'une résistance chauffante 7 qui est disposée autour du tube 6 d'alimentation en carburant, pour chauffer celui-ci La résistance chauffante 7 comprend un serpentin en fil métallique en Nichrome qui peut être chauffé au rouge lors de l'application d'une tension d'une source de courant (non représentée) Le carburant qui s'écoule d'une entrée 6 a du tube d'alimentation en carburant 6 est dosé par un orifice 6 b et il traverse le tube d'alimentation en carburant 6 Le carburant est alors vaporisé en étant chauffé par la résistance chauffante 7, et le carburant vaporisé atteint l'extrémité de brûleur 5 d'o il s'écoule dans le système d'admission d'air 2, o la vapeur de carburant est chauffée et allumée par la

résistance chauffante 7 pour chauffer l'air amené au moteur 1.

Cependant, le brûleur d'admission 3 a pose les problèmes qui suivent: ( 1) La résistance chauffante 7 se compose d'un fil métallique exposé en Nichrome pour un rayonnement thermique efficace, et si une haute tension est appliquée à la résistance chauffante 7 pour la chauffer au rouge afin de démarrer le moteur 1 en une période réduite de temps, la résistance chauffante 7 a tendance à être oxydée ou corrodée par les oxydes de soufre qui sont produits par la combustion du soufre dans le carburant La résistance chauffante 7 peut se casser et son usage est ainsi moins durable Pour éviter cela, la résistance chauffante 7 doit être chauffée lentement, et le moteur 1 ne peut être

démarré rapidement.

( 2) La résistance chauffante 7 est directement exposée à l'air aspiré à basse température et quand le moteur 1 est mis en marche en excitant un moteur de démarrage, la résistance chauffante 7 est refroidie par une quantité accrue d'air aspiré et ne peut brûler le carburant, ne

pouvant ainsi mettre le moteur régulièrement en marche.

Le brûleur d'admission montré sur la figure 3 est généralement désigné par 3 b et il a un tube externe 8 qui sert d'enveloppe externe fixée à un tube d'admission d'air 4 dans lequel elle s'étend, et un réchauffeur 12 comprenant une gaine en métal 9 abritant une résistance chauffante 10 sous la forme d'un serpentin en fil métallique en Nichrome et un corps de poudre 11 commede-lbxyde de magnésium tassé dans la gaine en métal 9 pour augmenter la capacité thermique Le réchauffeur 12 peut être chauffé en chauffant la résistance chauffante 10 lors'de l'application d'une tension électrique par une borne 13 à une extrémité externe du tube externe 8 Le brûleur d'admission 3 b a également un injecteur de carburant 14 qui est disposé à l'extérieur du système d'admission d'air 2 et qui est

connecté à une pompe à carburant (non représentée, l'injec-

teur de carburant 14 communiquant avec une région de vaporisation 15 Le carburant tel qu'amené de l'injecteur de carburant 14 est chauffé et vaporisé dans la région de vaporisation 15 et le carburant vaporisé et amené le long d'une surface périphérique externe du réchauffeur 12 dans sa direction longitudinale Le brûleur d'admission 3 b a une région de combustion 16 qui s'étend dans le système d'admission d'air 2 pour, de plus, chauffer et brûler le carburant vaporisé et amené de la région de vaporisation afin de chauffer ainsi l'air aspiré Un support tubulaire 17 est disposé dans le tube externe 8 et il entoure longitudinalement la surface périphérique externe du réchauffeur 12 Le support 17 sert à remplir l'espace entre

lui-même et le réchauffeur 12 par le carburant continuelle-

ment amené par l'injecteur de carburant 14 et à amener le carburant de la région de vaporisation 15 à la région de combustion 16 pour favoriser la vaporisation du carburant Un manchon tubulaire 18 empêche les flammes du carburant brûlé d'être soufflées vers l'extérieur par

l'air aspiré qui s'écoule à une vitesse rapide.

Le brûleur d'admission 3 b ainsi construit présente également les inconvénients qui suivent ( 1) La gaine en métal 9 est indirectement chauffée par la résistance chauffante 10 à travers le corps de la poudre d'oxyde de magnésium 11 qui isole la résistance chauffante 10 de l'atmosphère et qui remplit la gaine en métal 9 pour maintenir la résistance chauffante 10 en toute sécurité dans le réchauffeur 12 Cette construction a pour résultat un temps plus important requis pour chauffer le réchauffeur 12, et nepermet par conséquent pas d'obtenir

une réduction du temps de démarrage du moteur 1.

( 2) Comme la poudre 11 telle que de l'oxyde de magnésium, est tassée dans la gaine en métal 9, la résistance chauffante en serpentin 10 présente des pas irréguliers et peut quelquefois être mise en court- circuit. Cette difficulté de structure -a pour résultat un réglage insuffisant de la température et on ne peut obtenir une distribution souhaitée de la température sur la zone de la

région de vaporisation 15 à la région de combustion 16.

Une combustion excessive qui peut résulter de l'inconvénient ci-dessus consomme trop d'oxygène dans le système d'admission d'air 2 qui manque alors d'oxygène Alternativement, le réchauffeur 12 ne peut être suffisamment chauffé dans son ensemble, avec pour résultat que le carburant ne peut être allumé régulièrement ou bien que les flammes meurent En conséquence, on ne peut obtenir une capacité de démarrage

régulier du moteur.

En tenant compte des déficiences antérieures ci-dessus, les inventeurs ont dirigé leur attention vers une matière

de céramique pour une utilisation comme matériau du réchauf-

feur d'un brûleur d'admission pour sa bonne résistance à la chaleur, sa bonne résistance à l'oxydation et sa bonne résistance à la corrosion Les inventeurs ont trouvé que les problèmes posés par les brûleurs d'admission selon l'art antérieur pouvaient être résolus en formant un réchauffeur complet 19 (figure 4 des dessins joints) en une matière de céramique sous forme d'une tige et en noyant une résistance chauffante 20 telle qu'un fil en tungstène dans le réchauffeur 19, le réchauffeur 19 étant supporté par

un support 21.

Il est cependant nécessaire de tenir compte des considérations qui suivent pour construire un tel brûleur d'admission. ( 1) Quand le carburant est amené par un injecteur

de carburant (non représenté), seule une région de vaporisa-

tion 22 entre le support 21 et le réchauffeur 19 est refroidie et la valeur de la résistance chauffante 20 dans la région de vaporisation 22 est réduite du fait d'une chute de température, ayant pour résultat une chute partielle de

tension Bien qu'une région de-combustion autour du réchauf-

feur 19 exposée hors du support 21 soit soumise à un écoule-

ment d'air à basse température, la résistance chauffante est soumise à une tension accrue et produit plus de chaleur Quand la résistance chauffante 20 noyée est une simple construction avec un serpentin d'un pas régulier,

la température de surface T du réchauffeur 19 est sensible-

ment uniforme (comme le montre la ligne en trait mixte sur

la figure 4) sur toute la longueur du réchauffeur 19, c'est-

à-dire de la région de vaporisation 22 à la région de combustion 23 avant que le carburant ne soit amené Lorsque le carburant est amené dans la région de vaporisation 22, cette dernière est partiellement excessivement refroidie et ne peut vaporiser régulièrement le carburant, et la résistance chauffante 20 dans la région de combustion 23 est trop chauffée à une température de surface supérieure à une température maximum permissible Tmax (montrée par la ligne en trait plein B) pour la matière de céramique du réchauffeur 19 Le réchauffeur 19 peut alors se fissurer du fait de la chaleur excessive ou bien la résistance chauffante 20 a tendance à se casser (sur la figure 4 TF désigne la température la plus basse de surface nécessaire à l'allumage du carburant, TL désigne la température la plus basse de surface nécessaire à la vaporisation du carburant et 24 désigne une source d'alimentation en courant) Si la tension appliquée est basse pour éliminer l'inconvénient ci-dessus, alors la température totale de surface T du réchauffeur 19 baisse d'une étendue égale, et la région de vaporisation 22 ne peut vaporiser le carburant ou bien tout carburant vaporisé ne peut s'allumer, du fait de l'exposition de la région de combustion 23

à l'air aspiré en écoulement.

( 2) Du fait des limites (décrites ci-après) de la forme du réchauffeur 19, celui-ci a une coupe transversale sensiblement carrée ou rectangulaire, avec un jeu important qui est laissé entre le réchauffeur 19 et le support 21 dont la forme est cylindrique comme le montrent les figures et 6 des dessins joints Quand le carburant est amené d'un injecteur 25 sur la surface externe du réchauffeur 19, le carburant ne remplit pas rapidement le support 21 pendant une période initiale d'alimentation en carburant, et il n'y a sensiblement pas de carburant appliqué à une surface inférieure 19 a du réchauffeur 19 qui se trouve éloignée de l'injecteur de carburant 25 Pendant la période initiale de l'alimentation en carburant par conséquent, la surface inférieure 19 a du réchauffeur ne contribue pas à la vaporisation du carburant Comme la surface inférieure 19 a du réchauffeur est largement espacée d'une paroi interne 21 a du support en dessous du réchauffeur 19, il se forme une masse de carburant entre elles, lequel n'est pas chauffé mais qui s'écoule vers l'extérieur, entre le réchauffeur 19 et le support 21 dans la direction de la flèche C En conséquence, le carburant ne peut se vaporiser régulièrement dans la région de vaporisation 22 qui est

entourée par le support 21 même si la performance du réchauf-

feur est bonne et de même le carburant ne peut s'allumer instantanément et en toute fiabilité dans la région de combustion 23 Il est souhaitable d'éliminer le problème ci-dessus pour une combustion stable du carburant Une autre difficulté provient du fait que tout carburant non vaporisé peut s'écouler hors d'un tube externe vers le tube d'admission d'air 4 pour y être piégé, endommageant ainsi

le système d'admission d'air 2.

( 3) Quand le support 21 est configuré en relation complémentaire du réchauffeur 19 pour éviter le problème ci-dessus mentionné en ( 2), il faut résoudre les problèmes qui suivent: comme le montre la figure 7 des dessins joints, un organe de support 26 en métal pour attacher le réchauffeur 19 au tube externe (non représenté) est monté sur le

réchauffeur 19 à proximité de la région de vaporisation 22.

L'organe de support 26 est traversé d'un trou 26 a de coupe transversale carrée ou rectangulaire, o s'adapte le

réchauffeur 19, et il a une surface périphérique cylindri-

que externe 26 b qui s'adapte dans une surface périphérique cylindrique interne du tube externe L'organe de support 26 est de configuration échelonnée afin d'être poussé

et maintenu en position par un boulon vissé dans une extré-

mité du tube externe Comme le montre la figure 8, le réchauffeur 19 est couvert par le support 21 entre la région de vaporisation 22 et la région de combustion 23 pour favoriser la vaporisation du carburant Le support 21 a une surface périphérique interne 21 b de coupe transversale carrée ou rectangulaire, qui est espacée d'une distance égale d'une surfacepériphérique externe 19 b du réchauffeur 19 Le support 21 a également une surface périphérique cylindrique externe 21 c qui s'adapte dans la surface périphérique cylindrique interne du tube externe Le support 21 a une entrée de carburant 27 par o le carburant est

introduit en provenance de l'injecteur de carburant 25.

Le support 21 et l'organe de support 26 ont leurs

surfaces périphériques internes 21 b, 26 a de coupe transver-

sale carrée ou rectangulaire et leurs surfaces périphériques externes 21 c, 26 b de forme cylindrique du fait des limites concernant la configuration du réchauffeur 19 et la facilité d'usinage du tube externe (sa surface cylindrique interne peut facilement être usinée) Un tel support 21 et un tel organe de support 26 peuvent être fabriqués par usinage d'un corps cylindrique solide ou d'un organe tubulaire épais par usinage à dégagement comme le montrent les figures 7 et 8 Cependant, ce tube de processus d'usinage est très complexe et l'on ne peut l'utiliser pour une production en masse Par ailleurs, les produits usinés seront trop épais, avec pour résultat un prix accru du matériau et une

augmentation de leur poids.

La présente invention a pour objet un brûleur d'admission ayant une construction simple, Composé d'un réchauffeur fait d'une matière céramique et d'une résistance chauffante noyée dans le réchauffeur, le brûleur d'admission ayant un fonctionnement très durable, pouvant être rapidement chauffé en une période réduite de temps pour un allumage fiable du carburant, et pouvant maintenir les flammes du carburant en combustion de façon stable pour une meilleure

capacité de démarrage du moteur.

La présente invention a pour autre objet un brûleur d'admission ayant un réchauffeur construit de façon que la distribution d'une résistance chauffante et la distribution de température du réchauffeur puissent être librement déterminées et contrôlées pour un bon réglage de la température

du réchauffeur.

La présente invention a pour autre objet un brûleur d'admission comprenant un réchauffeur ayant des profils externes différents, c'est-à- dire ayant diverses surfaces de rayonnement thermique ou capacités thermiques dans les régions de vaporisation et de combustion afin que le réchauffeur puisse être maintenu à une distribution prescrite de température lorsqu'il est refroidi par l'alimentation en

carburant et l'écoulement d'air aspiré.

La présente invention a pour autre objet un brûleur d'admission o le carburant amené en une période initiale avant-d'être introduit dans un support peut être efficacement

vaporisé pour permettre à un réchauffeur d'allumer instantané-

ment et en toute fiabilité le carburant.

La présente invention a pour autre objet un brûleur d'admission pouvant être fabriqué à un taux élevé de production

et être produit en masse.

Selon la présente invention, on prévoit un brûleur d'admission à utiliser dans un moteur à combustion interne ayant un système d'admission d'air ayant un tube d'admission d'air, qui comprend un tube externe pouvant être attaché au tube d'admission d'air, un réchauffeur monté dans le tube externe et fait en une matière céramique avec une résistance chauffante et formant une région de vaporisation pour la * 9 vaporisation du carburant amené le long d'une surface du réchauffeur et une région de combustion pour brûler le carburant vaporisé fourni par la région de vaporisation, un support entourant le réchauffeur en relation espacée avec lui et définissant les régions de vaporisation et de combustion autour du réchauffeur, un moyen d'alimentation en carburant pour amener le carburant dans la région de vaporisation autour du réchauffeur et un organe de support maintenant le réchauffeur au tube externe Le réchauffeur a une section transversale carrée sur toute sa longueur, le support ayant une configuration tubulaire cylindrique longitudinalement, le réchauffeur ayant un coin qui est placé très près en étant espacé d'une paroi inférieure interne du support Alternativement, le réchauffeur a une section carrée sur toute sa longueur, le support entourant le réchauffeur avec une distance sensiblement égale laissée entre une surface périphérique interne du support et une surface périphérique externe du réchauffeur La résistance chauffante comprend une première résistance chauffante pour chauffer le réchauffeur et une seconde résistance chauffante pour chauffer une région limite entre les régions de combustion et de vaporisation afin de favoriser l'allumage

du carburant vaporisé.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques détails et avantages de celle-ci apparaîtront

plus clairement au cours de la description explicative qui

va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels * la figure 1 est une vue schématique et en plan d'un système d'admission d'air pour un moteur à combustion interne; les figures 2 et 3 sont des vues en coupe transversale de brûleurs conventionnels d'admission; la figure 4 est une vue en coupe transversale d'une construction d'un réchauffeur avec une résistance chauffante ayant un pas régulier du serpentin qui y est noyée, en se basant sur les principes de la présente invention, avec un graphique montrant les distributions de température de surface sur le réchauffeur, la température de surface (T) du réchauffeur étant indiquée sur l'axe des ordonnées, la direction longitudinale du réchauffeur étant indiquée sur l'axe des abscisses avec en a l'extrémité de vaporisation du carburant et en b l'extrémité de combustion du carburant; la figure 5 est une vue en perspective d'une partie entourée en R sur la figure 4; la figure 6 est une vue en coupe transversale faite suivant la ligne VI-VI de la figure 5; la figure 7 est une vue en perspective d'un organe de support conventionnel; la figure 8 est une vue en perspective d'un support conventionnel; la figure 9 est une vue en coupe transversale partielle d'un brûleur d'admission selon la présente invention; la figure 10 est un schéma montrant la construction d'un réchauffeur avec une résistance chauffante qui y est noyée selon un premier mode de réalisation, ainsi qu'un graphique montrant les distributions de température de surface sur le réchauffeur avec en ordonnées la température de surface du réchauffeur et en abscisses la direction longitudinale du réchauffeur, a désignant l'extrémité de vaporisation du carburant et b l'extrémité de combustion du carburant; la figure 11 est un schéma montrant une construction de réchauffeur avec des première et seconde résistances chauffantes qui y sont noyées selon un second mode de réalisation, ainsi qu'un graphique montrant les distributions de température de surface sur le réchauffeur; la figure 12 est un schéma d'une construction d'un réchauffeur selon une modification du second mode de

réalisation, ainsi qu'un graphique montrant les distribu-

tions de température de surface sur le réchauffeur; la figure 13 est une vue en perspective d'un réchauffeur selon un troisième mode de réalisation;

la figure 14 est une vue en coupe transversale-

faite suivant la ligne XIV-XIV de la figure 13; la figure 15 est une vue en coupe transversale faite suivant la ligne XV-XV de la figure 14; la figure 16 est une vue en coupe transversale montrant la façon dont un réchauffeur est formé en une matière céramique selon la présente invention la figure 17 est une vue en coupe transversale d'une construction de réchauffeur selon un troisième mode de réalisation, ainsi qu'un graphique montrant les distributions de température de surface sur le réchauffeur; * la figure 18 est une vue en perspective d'une partie de réchauffeur entourée en U sur la figure 9, montrant une combinaison d'un réchauffeur et d'un support selon un quatrième mode de réalisation; la figure 19 est une vue en coupe transversale faite suivant la ligne XIX- XIX de la figure 18 la figure 20 est une vue en perspective d'une partie de réchauffeur entourée en U sur la figure 9, montrant une combinaison d'un réchauffeur et d'un support selon un cinquième mode de réalisation; la figure 21 est une vue en coupe transversale faite suivant la ligne XXI- XXI de la figure 20; la figure 22 est une vue en coupe transversale d'un réchauffeur de coupe transversale rectangulaire; la figure 23 est une vue en coupe transversale d'une construction d'un réchauffeur selon un sixième mode de réalisation, la vue étant faite suivant la ligne N 2-N 2 de la figure 23 A; la figure 23 A est une vue en coupe transversale faite suivant la ligne Ni-Ni de la figure 23; la figure 24 est une vue en coupe transversale d'une construction d'un réchauffeur selon un septième mode de réalisation, la vue étant faite suivant la ligne Q 2-02 de la figure 24 A la figure 24 A est une vue en coupe transversale faite suivant la ligne 01-01 de la figure 24 la figure 25 est une vue en coupe transversale d'une construction d'un réchauffeur selon un huitième mode de réalisation, la vue étant faite suivant la ligne P 2-P 2 de la figure 25 A; la figure 25 A est une vue en coupe transversale faite suivant la ligne Pi-Pl de la figure 25; la figure 26 est une vue en perspective d'un organe de support selon un neuvième mode de réalisation; la figure 27 est une vue en perspective d'un support selon le neuvième mode de réalisation; la figure 28 est une vue en coupe transversale fragmentaire d'un brûleur d'admission selon le neuvième mode de réalisation; et

les figures 29 et 30 sont des vues en coupe fragmen-

taire de brûleurs d'admission selon des modifications

du neuvième mode de réalisation.

Des modes de réalisation préférés de la présente invention seront maintenant décrits en se référant aux

dessins joints.

La figure 9 illustre un brûleur d'admission selon les principes de la présente invention Le brûleur d'admission, généralement désigné par le chiffre de référence 28, est attaché à un tube d'admission d'air 4 dans lequel il s'étend, pour chauffer l'air aspiré qui traverseen brûlant le carburant amené Le brûleur d'admission 28 comprend un tube externe creux 29 qui sert d'enveloppe externe et qui est monté sur le tube d'admission d'air 4 par un écrou 30 vissé sur une extrémité du tube externe 29 Le

tube externe 29 comprend un recouvrement protecteur tubu-

laire 31 attaché à son extrémité faisant saillie dans un système d'admission d'air 2 et un injecteur de carburant 34 monté sur une partie sensiblement centrale du tube externe 29 et communiquant avec une région de vaporisation 33 autour d'un réchauffeur 32, l'injecteur de carburant

34 servant à amener le carburant dans la région de vaporisa-

tion 33 L'injecteur de carburant 34 a une entrée de carburant 34 a qui se trouve radialement vers l'extérieur du tube externe 29 et qui est alimentée en carburant d'une

pompe à carburant (non représentée), par exemple Le carbu-

rant amené par l'entrée de carburant 34 a est dosé par un

orifice 34 b disposé vers l'intérieur de l'entrée de carbu-

rant 34 a puis il est amené dans la région de vaporisation 33 autour du réchauffeur 32 Le recouvrement protecteur 31 comporte des trous d'air 31 a dans sa paroi périphérique, pour empêcher les flammes d'être soufflées vers l'extérieur dans une région de combustion 35 autour du réchauffeur 32 et pour introduire une partie de l'air aspiré pour permettre

la combustion du carburant vaporisé.

Le réchauffeur 32-est disposé dans le tube externe 29 et le recouvrement protecteur 31 qui lui est joint Le

réchauffeur 32 a la forme d'une tige qui s'étend longitudinale-

ment dans le brûleur d'admission 28 et qui est disposée dans et hors du système d'admission d'air Le réchauffeur 32

coopère avec un support 36 pour définir la région de vapori-

sation 33 communiquant avec l'injecteur de carburant 34 et entourée du support 36 pour chauffer le carburant

amené afin de le vaporiser le long de la surface du réchauf-

feur 32 La région de combustion 35 est formée autour du réchauffeur 32 et dans le recouvrement protecteur 31 et le support 36 pour brûler le carburant vaporisé provenant de la région de vaporisation 33, en l'amenant en contact avec l'air aspiré Le réchauffeur 32 est formé en une matière céramique dans son ensemble, par une presse chaude Une résistance chauffante 37 sous la forme d'un fil en tungstène d'un diamètre compris entre 0,1 et 0,5 mm est noyée dans le réchauffeur 32 La matière céramique comprend du nitrure de silicium (Si 3 N 4) très résistant au choc thermique pour maintenir le réchauffeur 32 à une haute température pour

effectuer une combustion entretenue et stable du carburant.

La matière cérmaique entourant la résistance chauffante en tungstène 37 empêche celle-ci de s'oxyder et lui permettre également de servir à augmenter la vitesse de chauffage Le tungstène a un coefficient de résistance à la température important pour produire instantanément une quantité accrue de chaleur et il sert ainsi à chauffer la matière céramique très résistante à la chaleur pour augmenter instantanément la température de surface du réchauffeur 32 afin ainsi de

vaporiser ou d'allumer le carburant.

Le support 36 qui est de forme tubulaire est disposé -

autour du réchauffeur 32 et il est en est espacé radiale-

ment vers l'extérieur avec la région de vaporisation 33 et la région de combustion 35 définiesentre eux Le support 36 a une extrémité attachée au tube externe 29 pour permettre au carburant amené dans le support 36 de remplir l'espace entre lui et le réchauffeur 32 et également pour guider le carburant vaporisé dans la région de vaporisation 33, longitudinalement le long du réchauffeur 32 dans la région de combustion 35 à l'intérieur du système d'admission d'air 2 Un organe tubulaire de support 38 est monté sur une partie du réchauffeur 32 se trouvant dans la région de vaporisation 33 en dehors du système d'admission d'air 2 en relation face à face avec l'injecteur de carburant 34 pour empêcher la partie de réchauffeur d'être rapidement refroidie par le carburant amené L'organe de support 38 a une partie extrême 38 a de plus grand diamètre poussée par un boulon creux 39 vissé dans l'extrémité externe du tube externe 29 contre un joint annulaire 40 sur un gradin 29 a du tube externe 29, afin desupporter ainsi le réchauffeur 32 en position Le réchauffeur 32 a une extrémité 32 a qui fait saillie hors de l'organe de support 38, et une électrode 41 à laquelle est connectée une extrémité de la résistance chauffante 37 est montée sur l'extrémité 32 a du réchauffeur L'électrode 41 est maintenue contre une extrémité d'une tige 45 par des écrous 42 et des plaques 43 qui y sont montés, la tige 45, les écrous 42 et les plaques 43 formant ensemble une borne 44 Un fil conducteur 46 connecté à la borne 44 est joint à l'électrode 41 Une tension est appliquée par une source d'alimentation en courant (non représentée) comme une

batterie, à l'électrode 41 par la borne 44 et le fil 46.

La résistance chauffante 37 a une extrémité de mise à la masse qui est connectée au tube d'admission 4 par l'organe de support 38 et le tube externe 29 qui sont faits en métal. On décrira maintenant le fonctionnement du brûleur

d'admission ayant la construction-ci-dessus.

Pour faire démarrer le moteur, on tourne une clef de contact pour appliquer une tension à la résistance chauffante 37 par la source d'alimentation en courant telle qu'une batterie Quand tout le réchauffeur 32 en matière céramique est rapidement chauffé par la résistance chauffante 37 en fil de tungstène, le carburant est amené de la pompe à carburant dans la région de vaporisation 33

autour du réchauffeur 32 par l'injecteur de carburant 34.

Le carburant remplissant le support 36 est vaporisé dans la région de vaporisation 33 autour du réchauffeur 32 est chauffé par la résistance chauffante 37 Le carburant vaporisé passe alors du réchauffeur 36 à la région de combustion 35 autour du réchauffeur 32 en dehors du support 36 Le carburant vaporisé est conduit hors du support 36 en contact av 7 ec une partie de l'air aspiré et il est allumé et brûlé dans la région de combustion 35 pour chauffer ainsi l'écoulement d'air L'air chauffé est alors amené aux cylindres du moteur-pour permettre au carburant d'être allumé et brûlé dans les cylindres du moteur, ainsi le moteur est démarré rapidement et tourne

de façon stable.

Avec l'agencement de la présente invention, le réchauffeur 32 est fait en une matière céramique et la résistance chauffante 37 en tungstène est noyée dans le réchauffeur 32 Comme le fil de tungstène peut produire beaucoup de chaleur en un instant, le réchauffeur 32 peut être chauffé rapidement dans son ensemble, jusqu'à une haute température, en'un temps réduit Le réchauffeur 32 maintenu à une haute température peut allumer le carburant

2 ou 3 secondes après qu'une tension lui a été appliquée.

Comme la matière céramique est très résistante à la chaleur, à l'oxydation et à la corrosion, le réchauffeur 32 est durable et son fonctionnement est fiable Même si le réchauffeur 32 est maintenu à une haute température et est exposé à l'air aspiré, il peut maintenir une combustion stable du carburant pour une meilleure capacité de démarrage du moteur Avec le fil en tungstène ayant un oefficient de résistance à la température élevé qui est utilisé pour, la résistance chauffante 37 noyée dans la matière céramique, le réchauffeur 32 peut facilement être contrôlé

en température pour choisir la quantité de courant électri-

que le traversant et l'intervalle de temps d' excitation les mieux adaptés à la température ambiante, au débit de carburant, aux caractéristiques du moteur et à d'autres facteurs. Divers modes de réalisation basés sur les principes ci-dessus de l'invention seront décrits ci-après en

détail en se référant aux dessins joints.

On décrira d'abord le premier mode de réalisation.

Ce mode de réalisation est conçu principalement

pour résoudre le problème indiqué ci-dessus à l'article 1).

Selon le mode de réalisation 1, la région de vaporisation 33 a une distribution de température plus élevée que celle de la région de combustion 35 Comme on peut le voir sur la figure 10, une résistance chauffante 37 a ayant là forme d'un fil en tungstène est construite de façon que la

région de vaporisation 33 ait une distribution de tempéra-

ture plus élevée que la région de combustion 35 Plus particulièrementela résistance chauffante 37 a est de forme

ondulée et son pas est plus petit dans la région de vapori-

sation 33 que dans la région de combustion 35 Avec cet agencement, il y a plus de chaleur produite par le réchauffeur 32 dans la région de vaporisation 33 Cela peut empêcher la résistance chauffante 37 a de subir toute chute de tension partielle dans la région de vaporisation 33 du fait d'une réduction de la température provoquée par le carburant amené, et cela peut également empêcher le réchauffeur 32 d'être excessivement chauffé dans la région

de combustion 35 Comme le-montre la figure 10, la tempéra-

ture de surface T du réchauffeur 32 ne dépasse pas la température maximum permissible Tmax pour la matière céramique avant l'alimentation en carburant tandis que la région de vaporisation 33 est plus chauffée que la région de combustion 35 (comme le montre la ligne D en trait mixte) Tandis que le carburant est progressivement amené, la température de la région de combustion 35 augmente tandis que toute ch ute de température dans la région de vaporisation 33 se réduit La température de la région

de combustion 35 est maintenue en dessous de la tempéra-

ture maximum permissible Tmax pour la matière céramique et au-dessus de la température d'allumage TF pour le

carburant vaporisé La température de la région de vapori-

sation 33 est maintenue supérieure à la plus basse tempé-

rature TL qui est suffisante pour la vaporisation du -

carburant (comme le montre la ligne en trait plein E).

Le réchauffeur 32 employé dans le brûleur d'admission de la présente invention permet d'établir librement une distribution de résistance, c'est-à-dire une distribution de température du réchauffeur pour un bon contrôle de la température du réchauffeur 32, puisque la résistance chauffante 37 se compose du fil en tungstène En se basant sur cela, la résistance chauffante 37 a est agencée pour produire une plus forte distribution de température sur

la région de vaporisation 33 que sur la région de combus-

tion 35 pour maintenir ainsi les distributions réelles de température sur la région de vaporisation 33 et la région de combustion 35 en équilibre Le réchauffeur 32 lui-même est par conséquent plus fiable, de par sa structure, pour

pouvoir fonctionner de façon satisfaisante.

La région de combustion 35 peut produire une quantité suffisante de chaleur bien qu'elle soit exposée à l'air

en écoulement.

Dans le mode de réalisation 1 ci-dessus, la résistance chauffante 37 a est de forme ondulée et elle a des pas différents pour choisir les distributions de température Cependant, la résistance chauffante 37 a n'est pas limitée à cette structure, mais elle peut être faite en un fil métallique d'un diamètre différent ou d'une

configuration différente.

On décrira maintenant le second mode de réalisation.

Comme avec le mode de réalisation 1, le mode de réalisation 2 est conçu pour éliminer le problème

indiqué ci-dessus à l'article 1).

Comme le montre la figure 11, le réchauffeur 32 a une première résistance chauffante 37 b chauffée à une étendue minimum, suffisamment pour chauffer la surface totale du réchauffeur 32 à une valeur supérieure à la plus basse température TL suffisante pour vaporiser le carburant, et une seconde résistance chauffante 37 c chauffée pour chauffer la surface du réchauffeur 32 à une région limite entre les régions de combustion et de vaporisation 35, 33, indépendammentià une valeur plus élevée que la plus basse température d'allumage TF pour favoriser ainsi l'allumage du carburant vaporisé en coopération avec le

chauffage de la première résistance chauffante 37 b.

Avec le second mode de réalisation 2, la matière céramique contient les première et seconde résistances chauffantes 37 b, 37 c et la première résistance chauffante 37 b s'étend sensiblement sur toute la longueur du réchauffeur 32 en direction longitudinale et à une certaine distance du noyau central du réchauffeur 32, et la seconde résistance chauffante 37 c s'étend dans le noyau central du réchauffeur 32 à travers la région limite en relation superposée avec la première-résistance chauffante 37 b Les première et seconde résistances chauffantes 37 b, 37 c sont mises à la masse par le tube d'admission d'air 4, et les tensions des sources d'alimentation en courant 24 comme des batteries sont appliquées respectivement aux première et seconde résistances chauffantes 37 b, 37 c par la borne 44 La première résistance chauffante 37 b est chauffée pendant toute la période de temps pour démarrer le moteur tandis que la seconde résistance chauffante 37 c n'est

chauffée que lorsque le carburant vaporisé doit être allumé.

Avec cet agencement, la quantité de chaleur nécessaire pour l'allumage du carburant peut être fournie par la seconde résistance chauffante 37 c même si la distribution de température sur toute la surface du réchauffeur 32

est égalisée à la plus basse température TL pour la vapori-

sation du carburant pour supprimer le chauffage excessif de la région de combustion 35 Cela permet au carburant vaporisé d'être suffisamment allumé même si la région de

combustion 35 est exposée à l'air aspiré à basse température.

Comme le montre la figure 11, la température de surface T du réchauffeur 32 est choisie pour être supérieure à la plus basse température TL (comme le montre la ligne en trait mixte) pour permettre au réchauffeur devaporiser le carburant avec une température de la région de combustion plus faible que la température d'allumage TF en appliquant une relativement basse tension à la première résistance chauffante 37 b avant que le carburant ne soit fourni Ensuite, la température de la région de combustion 35 augmente (comme le montre la ligne en double trait mixte) tandis que le carburant est progressivement-amené dans la région de vaporisation 33, et une -relativement haute tension est appliquée à la seconde résistance chauffante 37 c, avec pour résultat que la température de surface T du réchauffage 32 entre la région limite et la région de combustion 35 est maintenue en dessous de la température permissible Tmax pour la matière céramique et au-dessus de la température d'allumage TF du carburant vaporisé, et la région de vaporisation 33 est maintenue à une température plus élevée que la plus basse température TL(comme cela est montré par la ligne en trait' plein H), suffisante pour vaporiser le carburant Tandis que la seconde résistance chauffante 37 c dans le réchauffeur 32 est refroidie par le carburant vaporisé sur la surface du réchauffeur comme le montre la ligne en pointillé I, la seconde résistance chauffante 37 c peut produire plus de chaleur pour augmenter la température du réchauffeur 32, donc sa capacité

d'allumage n'est pas gênée.

Le fonctionnement du brûleur d'admission selon le mode de réalisation 2 sera décrit Quand la clef de contact est tournée, une relativement basse tension est d'abord appliquée à la première résistance chauffante 37 b par la source d'alimentation en courant 24 telle

qu'une batterie Comme tout le réchauffeur 32 est rapide-

ment chauffé par la première résistance chauffante 37 b comme le montre la ligne F en trait mixte sur la figure 11, le carburant est amené de la pompe à carburant par l'injecteur de carburant 34 dans la région de vaporisation

33 autour du réchauffeur 32.

Alors, une relativement haute tension est indépendam-

ment appliquée à la seconde résistance chauffante 37 c.

La première résistance chauffante 37 b maintient tout le réchauffeur 32 à une valeur supérieure à la plus basse température TL, suffisante pour vaporiser le carburant amené avant et après que celui-ci ne soit amené, pour ainsi vaporiser le carburant progressivement amené et remplissant le support 36 pendant toute la période de mise en marche du moteur Le carburant vaporisé est conduit du support 36

dans la région de combustion 35 autour du réchauffeur 32.

La région limite est chauffée parla première résistance chauffante 37 b ainsi que par la seconde résistance chauffante 37 c jusqu'à une température entre la température permissible Tmax de la matière céramique et la température d'allumage TF comme le montre la ligne en trait plein H, pour ainsi allumer et brûler le carburant en vaporisation sortant du support 36 en contact avec une partie de l'air aspiré dans la région de combustion 35 pour chauffer l'air aspiré Quand des flammes sont produites dans la région de combustion 35, la seconde résistance chauffante 37 c est désexcitée et le carburant peut être continuellement brûlé en permettant au carburant vaporisé d'être allumé

par les flammes produites.

Avec le second mode de réalisation 2, comme on l'a décrit ci-dessus, la distribution de température du réchauffeur 32 peut être établieplus librement et de façon plus fiable En formant séparément la première résistance chauffante 37 b et la seconde résistance chauffante 37 c pour chauffer la région limite entre la région de combustion et la région de vaporisation 33 autour du réchauffeur 32 pour allumer ainsi le carburant vaporisé, la tension appliquée est maintenue à un minimum et le réchauffeur 32 peut être chauffé dans son ensemble avec une distribution

prescrite de chaleur, sans aucune perte non voulue d'énergie.

Le réchauffeur 32 peut ainsi être suffisamment contrôlé en

température et sa construction est plus fiable.

Un commutateur peut être-inséré entre la seconde résistance chauffante et sa source d'alimentation en courant et un capteur de température pour détecter la température de la région limite peut être prévu pour commander le commutateur de façon que la tension soit imposée sur la seconde résistance chauffante quand la température de la région limite baisse en dessous de la température d'allumage T. F- Comme le montre la figure 12, une seconde résistance chauffante 37 d peut s'étendre dans la région de vaporisation 33 Avec cette modification, la région de vaporisation 33 ainsi que la région de combustion 35 peuvent être chauffées (comme cela est montré par la ligne en trait plein E sur la figure 12) par la seconde résistance chauffante 37 d qui est chauffée comme le montre la ligne en pointillé J pour une vaporisation plus efficace du carburant qui contribue à la combustion du carburant Comme avec la première résistance chauffante

37 b, la tension peut être imprimée sur la seconde résis-

tance chauffante 37 b' pendant tout l'intervalle du tèips de fonctionnement du brûleur d'admission Tandis que dans

l'agencement de la figure 9 et dans les modes de réalisa-

tion 1 et 2, les résistances chauffantes comprennent des fils en tungstène, elles peuvent comprendre des fils en molybdène.

On décrira maintenant le troisième mode de réalisation.

Le mode de réalisation 3 est calculé pour résoudre le problème indiqué cidessus à l'article 1)comme les modes de

réalisation 1 et 2.

Comme le montrent les figures 13, 14 et 15, un réchauf-

feur 32 b présente des gorges 47 a, 47 b qui s'étendent longitudinalement à lui et qui sont progressivement de plus en plus profondes de la région de vaporisation 33 à la région de combustion 35, donc le réchauffeur 32 b a une plus faible capacité thermique dans la région de combustion que dans la région de vaporisation 33 et une plus forte

surface du rayonnement thermique dans la région de combus-

tion 35 que dans la région de vaporisation 33 Le réchauf-

feur du mode de réalisation 3 est conçu pour-que son profil externe soit utilisé pour établir une distribution souhaitée

de température.

Le procédé de fabrication du réchauffeur en matière céramique est illustré sur la figure 16 Des parois de moulage 48 sont espacées l'une de l'autre, et un corps

en poudre de céramique 49 y est introduit Le corps en pou-

dre de céramique 49 est moulé dans le réchauffeur 32 dans un procédé à la presse chaude, par des presses de moulage 50 qui sont disposées entre les parois de moulage 48 et

qui sont déplacées l'une vers l'autre.

Le réchauffeur 32 ainsi moulé a la forme d'une tige de coupe transversale carrée ou rectangulaire Cependant, le réchauffeur 32 peut avoirune forme souhaitée en montant des moules ayant les formes souhaitées sur les côtés des presses à mouler 50 ou des parois de moulage 48 faisant

face au corps de poudre de céramique 49.

Dans le mode de réalisation 3 qui est illustré, le

réchauffeur 32 b de coupe transversale carrée ou rectangulai-

re à quatre côtés 32 c, 32 d Le côté 32 c faisant face à l'injecteur de carburant 34 a la gorge 47 a qui s'étend d'une position directement en dessous de l'injecteur 34 jusqu'à la région de combustion 35 et les trois autres côtés 32 d ont des gorges 47 b qui sont placées uniquement dans la région de combustion 35 donc la capacité thermique de la région de vaporisation 33 n'est pas réduite Les gorges 47 a, 47 b ont une coupe transversale en forme de V donc le réchauffeur 32 b a une coupe transversale en forme de X ou à encoches radiales dans la région de combustion 35 pour rendre la capacité thermique plus faible dans la région de combustion 35 que dans la région de vaporisation -33 et le réchauffeur 32 b a des ailettes d'une meilleure capacité de rayonnement thermique dans la région de

combustion 35.

Avec ce mode de réalisation, la région de combustion peut rayonner beaucoup de chaleur et elle a une capacité thermique réduite, et même lorsque le réchauffeur 32 b est refroidi par le carburant amené dans la région de vaporisation 33, la région de combustion 35 rayonne

très efficacement de la chaleur et ne peut être excessive-

ment chauffée Ainsi, le réchauffeur 32 b est thermiquement très résistant et ne peut se fissurer du fait de la chaleur Comme la région de combustion 35 ayant une meilleure capacité du rayonnement thermique est caractérisée par une moindre augmentation de sa résistance, elle permet

d'empêcher une chute de tension partielle dans le réchauf-

feur dans la région de vaporisation 33 lors de son refroidis-

sement et par conséquent elle peut supprimer la tendance

d'une quantité réduite de chaleur dans la région de vapori-

sation 33 Plus particulièrement, comme le montre la figure 17, le gradient de la température de surface T du réchauffeur 32 b de la région de combustion 35 à la région de vaporisation 33 augmentera comme le montre la

ligne en trait mixte double L au moment de l'alimenta-

tion au carburant Cependant, en choisissant le profil externe approprié pour le réchauffeur 32 b, la région'de

combustion 35 exposée à l'air à relativement basse tempéra-

ture reçoit une capacité de rayonnement thermique et la région de vaporisation 33 est pourvue d'une capacité appropriée de chauffage et d'une capacité de conservation de la chaleurréduisant ainsi le gradiert de température comme le montre la ligne M-en trait plein La région de combustion 35 est maintenue dans une plage de température d'allumage du carburant (TF-Tmax) et la région de vaporisa- tion 33 est maintenue dans une plage de température de vaporisation du carburant (TL TF), donc le réchauffeur 32 b aura une distribution appropriée de température dans son ensemble, sans avoir de parties excessivement chauffées et refroidies Par suite, le carburant peut être maintenu vaporisé dans la région de vaporisation 33 et être allumé dans la région de combustion 35 pour de meilleures capacités

-de démarrage du moteur.

Avec ce mode de réalisation, le carburant initialement amené par la gorge 47 a débouchant vers l'injecteur de carburant 34 et avant de remplir le support 36, est reçu par

le réchauffeur 32 b et peut s'y écouler afin d'être efficace-

ment vaporisé entre la région de vaporisation 33 et la région de combustion 35 Par conséquent, l'allumage du carburant peut être amélioré dans la région de combustion et l'air aspiré peut être chauffé par une combustion stable du carburant avec les flammes protégées contre

un soufflage.

On décrira maintenant le quatrième mode de réalisa-

tion.

Le mode de réalisation 4 est conçu pour éviter le problème indiqué cidessus à l'article 2) c Comme le montrent les figures 18 et 19, un brûleur d'admission comprend un réchauffeur 32 ayant une coupe transversale sensiblement carrée ou rectangulaire, chauffé par une résistance chauffante (non représentée) pour chauffer, "

vaporiser et brûleur le carburant amené tandis qu'il-

s'écoule longitudinalement le long de la surface externe

du réchauffeur 32 et un support 36 de configuration tubu-

laire entourant le réchauffeur 32 pour favoriser la vapori-

sation du carburant introduit entre le réchauffeur 32 et le support 36 Avec cet agencement, le brûleur d'admission peut favoriser la vaporisation du carburant pendant une période initiale d'alimentation en carburant pour un

meilleur allumage du carburant.

Selon ce mode de réalisation, le réchauffeur 32 d'une coupe transversale sensiblement carrée, qui est fabriqué par le procédé qui précède, est placé en une position angulairement décalé dans le support 36 et il s'étend longitudinalement de la région de vaporisation 33 à la région de combustion 35 Le réchauffeur 32 a un coin 32 e qui est placé à proximité d'une paroi interne inférieure ou de fond 36 a du support 36 Plus particulièrement, le carburant amené de l'injecteur 34 est latéralement subdivise par un coin 32 f du réchauffeur 32 faisant face à l'injecteur 34 comme le montre la figure 19, et il s'écoule le long des deux côtés opposés 32 d Même si le carburant s'écoubnt le long des côtés 32 d n'est pas vaporisé, il s'égoutte sur la paroi interne inférieure 36 a du support 36 o il forme une masse en contact avec le

coin 32 e du réchauffeur 32.

Avec cet construction, le carburant initialement amené par l'injecteur 34 est mis en contact avec toute la surface externe du réchauffeur 32 comprenant les quatre

côtés 32 d pour une vaporisation effective du carburant.

Tout carburant qui a atteint la paroi interne inférieure 36 a du support 36 peut être chauffé est transformé en vapeur par le coin sensiblement horizontal 32 e sur la distance de la région de vaporisation 33 à la région de combustion 35 et on peut l'empêcher de s'écouler vers l'extérieur dans le système d'admission d'air 2 En

conséquence, le brûleur d'admission peut allumer le carbu-

rant instantanément et en toute fiabilité.

Le brûleur d'admission ne produit aucune augmentation de prix car le réchauffeur 32 est seulement-basculé par

rapport au support 36.

On décrira maintenant le cinquième mode de réalisation.

* Comme avec le mode de réalisation 4, le mode de réalisation 5 est agencé pour éliminer la difficulté mentionnée ci-dessus à l'article J. Comme le montrent les figures 20 et 21, un brûleur

d'admission du mode de réalisation 5 se compose d'un réchauf-

feur 32 et-d'un support 36 b en combinaison.

Le support 36 b qui entoure le réchauffeur 32 est de forme tubulaire ayant au moins sa surface périphérique interne 36 c espacée sensiblement également de la surface périphérique externe du réchauffeur 32 Dans le mode

de réalisation illustré, le support 36 b est de forme complé-

mentaire du réchauffeur 32 en l'entourant.

Selon des études expérimentales entreprises par les inventeurs, il est tout à fait préférable que la surface périphérique externe du réchauffeur 32 et la surfacets périphérique interne 36 c du support 36 b soient espacées d'une distance S comprise entre 0,2 et 2,0 mm étant donné la vitesse de l'alimentation et la viscosité du carburant amené, l'épaisseur d'une pellicule de carburant formée sur la surface périphérique externe du réchauffeur 32, la

distribution longitudinale de la température sur le réchauf-

feur 32 et d'autres facteurs.

En assemblant le support complémentaire 36 b autour du réchauffeur 32 de coupe transversale sensiblement carrée

ou rectangulaire en prévoyant l'espace S sensiblement égale-

ment entre eux, le réchauffeur 32 du mode de réalisation 5 peut offrir le même avantage que celui obtenu avec le mode de réalisation 4 La figure 22 illustre un brûleur d'admission ayant un réchauffeur 32 de coupe transversale rectangulaire. On décrira maintenant les modes de réalisation 6, 7

et 8.

Comme pour les modes de réalisation 4 et 5, ces modes de réalisation 6, 7 et 8 sont conçus pour éliminer

l'inconvénient indiqué ci-dessus à l'article 2).

Comme le montrent les figures 23 à 25 et 23 A à 25 A, chaque brûleur d'admission a un réchauffeur 32 auquel du carburant est fourni par l'injecteur 34, le réchauffeur 32 étant construit avec un profil externe favorisant la vaporisation du carburant amené dans une période initiale

pour améliorer l'allumage du carburant.

Selon ces modes de réalisation, les réchauffeurs ont des gorges de guidage 48 a, 48 b, 48 c qui s'étendent de la région de vaporisation 33 o l'injecteur 34 fait face à la région de combustion 35, les gorges de guidage 48 a, 48 b, 48 c faisant partie de la surface du réchauffeur 32 et étant réceptrices du carburant initial amené de l'injecteur 34 poux>yaguider le carburant tout en permettant en même temps au carburant de se vaporiser progressivemenf

pour un allumage dans la région de combustion.

La figure 23 montre le réchauffeur-32 selon le mode de réalisation 6, le réchauffeur 32 ayant une construction simplifiée.

La gorge 48 a a une coupe transversale arquée, s'éten-

dant de la région de vaporisation 32 o l'injecteur 34 fait face à la région, de combustion 35 La gorge de guidage 48 a est progressivement de moins en moins profonde vers l'extrémité arrière de la région de vaporisation 33 pour permettre au carburant amené de s'écouler vers la région

de combustion 35.

Avec-un tel agencement, 'la gorge de guidage 48 a guide le carburant amené sur le réchauffeur 32 et permet au carburant d'être efficacement vaporisé entre la région de vaporisation 33 et la région de combustion 35, donc le carburant peut être facilement allumé dans'la région de

combustion 35.

La figure 24 illustre le mode de réalisation 7 o la gorge de guidage 48 b s'étendant de la région de vaporisation 33 à la région de combustion 35 a une coupe transversale en forme de V Le réchauffeur de la figure

24 présente le même avantage que celui de la figure 23.

La figure 25 montre le mode de réalisation 8 o le réchauffeur 32 est construit avec une coupe transversale en forme de X ou à encoches radiales, pour former ainsi les gorges de guidage 48 c Le réchauffeur de la figure 25 présente également le même avantage que les réchauffeurs

des figures 23 et 24.

Avec le mode de réalisation 8, l'aire en coupe transver-

sale du réchauffeur 32 est plus importante dans la région de vaporisation 33 que dans la région de combustion 35 pour produire une plus forte capacité thermique dans la

région de vaporisation 33 que dans la région de combustion 35. Le réchauffeur 32 a un certain nombre d'ailettes de meilleur rayonnement

thermique à son extrémité dans la région de combustion 35 Ce réchauffeur présente également le même

avantage que celui du mode de réalisation 3.

On décrira maintenant le neuvième mode de réalisation.

Le mode de réalisation 9 est calculé pour résoudre

le problème indiqué ci-dessus à l'article 3).

Comme le montrent les figures 26 et 27, un brûleur d'admission se compose d'un organe de support 38 pour attacher un réchauffeur 32 au tube externe 29 et d'un support 36 pour favoriser la vaporisation du carburant tandis qu'il s'écoule L'organe de support 38 et le support 36 sont formés en traitant des tuyaux cylindriques minces

dans un processus de travail à froid comme à la presse.

Plus particulièrement, comme le montrent les figures 26 et 28, l'organe de support 38 a ses formes périphériques externe et interne semblablesl'une à l'autre et sa coupe

circulaire se transforme graduellement en une coupe carrée.

L'organe de support 38 a une extrémité 38 b formée en travaillant à froid en une coupe transversale carrée, l'extrémité 38 b ayant une surface périphérique interne 38 c entourant une partie extrême du réchauffeur 32 pour empêcher la région de vaporisation 33 d'être excessivement refroidie par le carburant amené par l'injecteur 34 L'autre extrémité 38 d de la coupe transversale circulaire qui n'est pas pressée s'adapte dans une surface périphérique interne 29 d du tube externe 29 L'extrémité 38 d a une bride 38 f qui s'étend radialement vers l'extérieur qui est poussée par le boulon 39 en engagement avec le tube externe 29 pour

ainsi retenir le réchauffeur 32 en position.

Comme le montrent les figures 27 et 28, le support 36 est formé sensiblement de la même manière que l'organe de support 38 Le support 36 a une extrémité 36 c qui est formée en travaillant à froid en une coupe transversale carrée et qui a une surface périphérique interne 36 b configurée pour couvrir une surface périphérique externe 32 g du réchauffeur

32 avec un espace égal entre elles, de la région de vapori-

sation 33 jusqu'à la région de combustion 35 L'autre extré-

mité 36 e de la section de coupe transversale circulaire qui n'est pas pressée a une surface périphérique externe 36 f qui s'adapte dans la surface périphérique interne 29 b du tube externe 29 La figure 28 montre ces composants

assemblés Selon ce mode de réalisation, l'extrémité circu-

laire 36 e du support 36 s'étend suffisamment vers l'organe de support 38 et se trouve en sandwich en position entre une surface cylindrique externe 38 e de l'organe de support

38 et la surface périphérique interne 29 b du tube externe 29.

L'extrémité circulaire 36 e du support 36 a une entrée de carburant 50 par o l'extrémité carrée 38 b de l'organe de support 38 o est fixé le réchauffeur 32 dans la région

de vaporisation 33 fait face à l'injecteur de carburant 34.

Le support 36 et l'organe de support 38 sont par conséquent construits en traitant des tuyaux cylindriques et minces par un processus de travail à froid comme à la presse, et seules les parties de coupe transversale carrée sont pressées ou autrement formées Ces composants peuvent être plus facilement fabriqués que des composants conventionnels à une forte allure de production Par conséquent, en utilisant ces configurations de structure, des brûleurs

d'admission peuvent être produits en masse.

Le réchauffeur 32 et le tube externe 29 ne nécessitent pas de changement de conception et par conséquent on

peut les employer sans modifier leur procédé de fabrication.

La figure 29 montre un support monté dans un brûleur d'admission, le support étant formé en découpant le support 36 de la figure 27 le long des deux lignes en trait mixte double Cette structure de support permet d'abaisser le prix du matériau et de supprimer le processus de formation de l'entrée du carburant Ainsi, le support peut être

fabriqué à une allure bien plus élevée de production.

Tandis que dans le mode de réalisation qui précède

l'organe de support 38 est attaché en relation de recouvre-

ment au réchauffeur pour empêcher ce dernier d'être excessi- vement refroidi par le carburant amené dans la région de vaporisation 33, l'organe de support 38 peut ne pas couvrir le réchauffeur dans la région de vaporisation 33 comme le

montre la figure 30 o la capacité thermique et la distribu-

tion de température du réchauffeur sont élevées dans la

région de vaporisation 33.

L'agencement du mode de réalisation 9 est applicable

à un réchauffeur ayant une coupe transversale rectangulaire.

Tandis que l'on a décrit ci-dessus et illustré la construction selon les principes de l'invention ainsi que les divers modes de réalisation, ces modes de réalisation peuvent être sélectivement incorporés dans l'agencement de base montré sur la figure 9 pour produire un brûleur d'admission de haute performanceoptimal à une application

particulière.

La présente invention présente les avantages qui suivent: ( 1) Le réchauffeur est moulé en une matière céramique qui résiste fortement à la chaleur, à l'oxydation et à la

corrosion, avec la résistance chauffante ayant un coeffi-

cient de température élevée qui y est noyée Une relative-

ment haute tension peut être appliquée au réchauffeur pour chauffer ce dernier jusqu'à une haute température Le réchauffeur lui-même est très durable et fiable par son fonctionnement, et il est capable d'allumer instantanément

et en toute fiabilité le carburant, pour chauffer régulière-

ment l'air aspiré qui s'écoule à travers le système d'admission d'air pour améliorer ainsi la capacité de

démarrage du moteur.

( 2) Comme le réchauffeur se compose du corps en céramique o est noyée la résistance chauffante, on peut librement établir une distribution de température et une capacité thermique souhaitées Ainsi, la température

du réchauffeur peut être bien réglée.

( 3) Par conséquent, le réchauffeur peut avoir une distribution plus haute de température dans la région de vaporisation que dans la région de combustion pour empêcher cette dernière d'être chauffée à une température supérieure à la température maximum permissible pour la matière céramique et pour chauffer la région de combustion et-la région de vaporisation à des températures souhaitées En conséquence, le réchauffeur peut être chauffé à une bonne distribution de température et avoir une fiabilité de

structure accrue.

( 4) Les première et seconde résistances chauffantes peuvent être noyées dans le réchauffeur pour produire des quantités souhaitées de chaleur Le réchauffeur peut ainsi être chauffé tout en diminuant la consommation de courant d'une source d'alimentation telle qu'une batterie Avec les première et seconde résistances chauffantes, le réchauffeur

a également une construction fiable -

( 5) Le réchauffeur peut avoir un profil externe tel que sa surface de rayonnement thermique puisse-être plus grande dans la région de combustion que dans la région de vaporisation Cela donne au réchauffeur une capacité de rayonnement thermique dans la région de combustion et une capacité de 'convention de la chaleur dans la région de vaporisation Le réchauffeur peut être empêché d'être excessivement chauffé en une partie localisée et peut être chauffé à une distribution totale appropriée de température En conséquence, le réchauffeur a un fonctionnement très fiable et le brûleur d'admission peut allumer et brûler le carburant facilement, et son

usage est plus durable.

( 6) Le réchauffeur qui a une coupe transversale carrée ou rectangulaire du fait des limites de fabrication

peut être basculé par rapport au support tubulaire cylin-

drique pour placer un coin du réchauffer à proximité d'une paroi inférieure interne du support Tout carburant initial fourni qui ne remplit pas le support peut descendre le bng de la surface périphérique externe du réchauffeur et toute masse de carburant sur la paroi inférieure interne du support peut être efficacement chauffée et vaporisée, Ainsi, le brûleur d'admission peut allumer instantanément

le carburant en toute fiabilité.

( 7) L'allumage du carburant est amélioré en positionnant le support en relation entourant le réchauffeur avec la

surface périphérique interne du support sensiblement égale-

ment espacéede la surface périphérique externe du réchauffeur.

( 8) L'allumage du carburant est également amélioré en prévoyant une gorge de guidage dans le réchauffeur pour recevoir et guider le carburant amené pour une vaporisation efficace tandis que le carburant s'écoule de la région de

vaporisation à la région de combustion.

( 9) Le support et l'organe de support peuvent être construits de tuyaux cylindriques ayant des parties pressées en une coupe transversale carrée ou rectangulaire Ces composants peuvent par conséquent être fabriqués à un taux élevé de production Les brûleurs d'admission peuvent

par conséquent être produits en masse.

( 10) d'autres conmposants du brûleur d'admission, comme par exemple le réchauffeur et le tube externe ne nécessitent

aucune modification.

( 11) Le brûleur d'admission selon l'invention a une construction simple et il peut facilement être mis en utilisation.

Claims (20)

R E V E N D I C A T I 0 N S

1 Brûleur d'admission à utiliser dans un moteur à combustion interne ayant un système d'admission d'air ayant un tube d'admission d'air, caractérisé en ce qu'il comprend (a) un tube externe ( 29) pouvant être attaché au tube d'admission d'air ( 4); (b) un réchauffeur ( 32) monté dans ledit tube externe et fait en une matière céramique contenant une résistance chauffante ( 37) et formant une région de vaporisation ( 33) pour vaporiser le carburant amené le long d'une surface dudit réchauffeur et une région de combustion ( 35) pour

brûler le carburant vaporisé amené de ladite région de vapo-

risation; (c) un support ( 36) entourant ledit réchauffeur en relation espacée avec lui et définissant-lesdites régions de vaporisation et de combustion autour dudit réchauffeur; (d) un moyen d'alimentation en carburant ( 34) pour amener du carburant à ladite région de vaporisation autour dudit réchauffeur; et (e) un organe de support ( 38) fixant ledit réchauffeur

audit tube externe.

2 Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réchauffeur précité ( 32) a une coupe transversale carrée ou rectangulaire sur toute sa longueur, le support ( 36) précité ayant une configuration cylindrique tubulaire s'étendant longitudinalement, ledit réchauffeur ayant un coin ( 32 e) se trouvant près mais espacé d'une paroi interne

inférieure dudit support d'une certaine distance.

3 Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réchauffeur ( 32) a une coupe transversale carrée ou rectangulaire sur toute sa longueur, le support ( 36) entourant ledit réchauffeur avec une distance sensiblement égale laissée entre une surface périphérique interne dudit

support et une surface périphérique externe dudit réchauffeur.

4 Brûleur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tube externe ( 29) a une surface périphérique interne cylindrique, le support précité ( 36) comprenant un tuyau cylindrique ayant une extrémité de coupe transversale carrée ou rectangulaire entourant la surface périphérique externe du réchauffeur et une extrémité opposée de coupe transversale circulaire fixée dans la surface périphérique

cylindrique interne dudit tube externe.

Brûleur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tube externe ( 29) a une surface périphérique cylindrique interne, l'organe de support précité comprenant un tuyau cylindrique ayant une extrémité de coupe transversale carrée ou rectangulaire s'adaptant sur le réchauffeur dans la région de vaporisation et une extrémité opposée de coupe -transversale circulaire fixée dans la surface périphérique interne cylindrique du tube externe, pour attacher ainsi

ledit réchauffeur audit tube externe.

6 Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réchauffeur ( 32) a une plus forte capacité thermique dans la région de vaporisation que dans la région

de combustion.

7 Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réchauffeur ( 32) a une plus forte capacité de rayonnement thermique dans la région de combustion que

dans larégion de vaporisation.

8 Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réchauffeur ( 32) a une plus forte distribution de température dans la région de vaporisation que dans

la région de combustion.

9 Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réchauffeur ( 32) a un plus grand poids dans

la région de vaporisation que dans la région de combustion.

Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réchauffeur ( 32) a une plus grande surface dans la région de combustion que dans la région de vaporisation. 11 Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réchauffeur ( 32) a des ailettes de rayonnement

thermique dans la région de combustion.

12 Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réchauffeur ( 32) a des gorges de guidage ( 47 a, 47 b, 47 c) pour guider le carburant de la région

de vaporisation à la région de combustion.

13 Brûleur selon la revendication 1,-caractérisé

en ce que la résistance chauffante ( 37) est en tungstène.

14 Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance chauffante ( 37) a une configuration ondulée d'un pas plus petit dans la région de vaporisation

que dans la région de combustion.

Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance chauffante ( 37) a une plus forte résistance dans la région de vaporisation que dans la

région de combustion.

16 Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance chauffante ( 37) a un plus petit diamètre de fil dans la région de vaporisation que dans la région de combustion, ladite résistance chauffante

étant noyée dans le réchauffeur précité.

17 Brûleur selon l'une quelconque des revendications

2 ou 3, caractérisé en ce que la distance précitée est

comprise entre 0,2 et 2,0 mm.

18 Brûleur selon la revendication 12, caractérisé en ce que la gorge de guidage précitée ( 47 a) a une coupe

transversale arquée.

19 Brûleur selon la revendication 12, caractérisé en ce que la gorge de guidage précitée ( 47 b) a une coupe transversale en forme de X. Brûleur selon la revendication 12, caractérisé en ce que la gorge de guidage précitée ( 47 c) a une coupe

transversale en forme de V dans la région-de combustion.

21 Brûleur selon la revendication 12, caractérisé en ce que la gorge deguidage précitée est progressivement de plus en plus profonde de la région de vaporisation vers la

région de combustion.

22 Brûleur selon la revendication 11, caractérisé en ce que la gorge de guidage précitée est définie par les

ailettes sur le réchauffeur.

23 Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance chauffante précitée comprend une première résistance chauffante ( 37 b) pour chauffer le réchauffeur dans son ensemble et une seconde résistance chauffante ( 37 c) pour chauffer une région limite entre les régions de combustion et de vaporisation afin de favoriser l'allumage du combustible vaporisé, lesdites première et seconde résistances chauffantesétant noyées dans ledit réchauffeur. 24 Brûleur selon la revendication 23, caractérisé

en ce que la première résistance chauffante s'étend sensible-

ment sur toute la longueur du réchauffeur au loin de son noyau central,et la seconde résistance s'étend à travers

la région limite le long du noyau central en relation super-

posée avec ladite première résistance chauffante.

25 Brûleur selon la revendication 23, caractérisé en ce que la seconde résistance chauffante s'étend dans la

région de vaporisation.