FR2981985A1 - Vortex generating device for use in fluid supply system for supplying necessary fluid in motion of internal combustion engine of vehicle, has turbine installed at level of existing joint on inlet or outlet pipe of engine to convey fluids - Google Patents

Abstract

The device has a static turbine formed by superposition of two or three layers of flat sheets of a support (4) and installed at a level of an existing joint on an inlet pipe or outlet pipe of an internal combustion engine for conveying fluids. Vents (3) are drilled on a periphery of the turbine to decrease a front section of the turbine. The joint is installed on a larger external surface of a sheet assembly (1) during mounting on the engine. Additional vents are bored between a base of a periphery folding line and a circle layout corresponding to diameter of the inlet pipe.

Description

Domaine technique de l'invention : La présente invention concerne un dispositif, générateur de vortex, pour moteur à combustion interne, ayant une triple fonction : a - Economiseur de carburant. b - Réduction des émissions polluantes. c - Amélioration des performances du véhicule. Ce triple résultat est obtenu par une meilleure combustion du mélange carburant comburant. L'invention utilise le principe du vortex, généré par une turbine statique, logée dans le conduit d'admission d'un moteur. De par sa compacité, il concerne tous type de moteur à combustion interne, quelques soient leurs systèmes d'alimentation en carburant ou la nature de celui-ci. Technical Field of the Invention: The present invention relates to a device, vortex generator, for an internal combustion engine, having a triple function: a - Fuel Saver. b - Reduction of polluting emissions. c - Improved performance of the vehicle. This triple result is obtained by a better combustion of the fuel mixture. The invention uses the vortex principle, generated by a static turbine, housed in the intake duct of an engine. Because of its compactness, it concerns all types of internal combustion engines, whatever their fuel supply systems or the nature of it.

Etat de la technique antérieur : Les réalisations actuellement commercialisées sont des pièces creuses, moulées, cintrées ou embouties, généralement de type cylindriques, et coiffées d'une turbine statique, emmanchées dans le ou les conduits d'admission du mélange carburant - comburant, et situées idéalement entre le ou les injecteurs du mélange carburant - comburant, et la ou les soupapes d'admission du mélange carburant - comburant. Ces réalisations présentent les inconvénients suivants : a - Du fait de leurs tailles, on ne peut pas les monter idéalement (tel que décrit ci-dessus) sur tous les moteurs. b - Elles nécessitent un usinage précis - donc onéreux - pour la réalisation de la coaxialité - axe de conduit d'admission / axe de la turbine statique - . Cette coaxialité est la condition nécessaire au développement adéquat du vortex dans le conduit d'admission. c - Les diamètres des conduits d'admission différant d'un moteur à l'autre, il est nécessaire de prévoir des gammes de produits pour couvrir un maximum de demandes. d - La fixation (liaison - conduit d'admission / turbine -) est délicate, et présente le risque de perte d'étanchéité du conduit d'admission. Qui plus est, le système de fixation peut entraîner une modification des caractéristiques des pièces du moteur, avec les conséquences juridiques que cela suppose... e - Du fait de la réduction locale du diamètre du conduit d'admission (suite à l'installation de la turbine statique), le régime de ralenti du moteur est augmenté. State of the Prior Art: The currently marketed embodiments are hollow, molded, bent or stamped parts, generally of cylindrical type, and capped with a static turbine, fitted into the intake ducts or ducts of the fuel-oxidant mixture, and ideally located between the fuel - oxidizer mixture injector (s), and the fuel - combustion mixture intake valve (s). These embodiments have the following disadvantages: a - Because of their size, they can not be mounted ideally (as described above) on all engines. b - They require a precise machining - so expensive - for the realization of the coaxiality - axis of admission duct / axis of the static turbine -. This coaxiality is the necessary condition for the proper development of the vortex in the intake duct. c - The diameters of the intake ducts differ from one engine to another, it is necessary to provide ranges of products to cover a maximum of requests. d - The fixing (connection - intake duct / turbine -) is delicate, and presents the risk of loss of tightness of the intake duct. What's more, the fastening system can cause a change in the characteristics of the engine parts, with the legal consequences that this implies ... e - Due to the local reduction of the diameter of the intake duct (following installation of the static turbine), the idle speed of the engine is increased.

Exposé de l'invention : La présente invention vise à corriger ces inconvénients, tout en ayant été pensé pour une production en grande série et au moindre coût : L'idée dominante est de réaliser un dispositif le plus compact possible, pouvant s'intercaler au niveau du plan de joint bloc moteur / conduit d'admission. Cette localisation n'est pas limitative, mais constitue le point commun de nombreux moteurs. Pour d'autres utilisations, le dispositif peut être installé sur le plan de joint de conduits véhiculant des fluides. DISCLOSURE OF THE INVENTION: The present invention aims to correct these disadvantages, while having been thought of for mass production and at the lowest cost: The dominant idea is to make a device as compact as possible, which can be intercalated with level of the engine block / intake duct joint plane. This location is not limiting, but is the common point of many engines. For other uses, the device can be installed on the joint plane of conduits carrying fluids.

Par liaison fixe quelconque entre leur plus grande face interne, des tôles forment un assemblage supportant la turbine. La turbine est réalisée grâce à des découpages et des pliages (2) des tôles de l'assemblage, formant des pales. Des évents (3), percés sur la périphérie de la turbine, diminuent la section frontale de celle- ci, et ont une influence sur le régime de ralenti du moteur. Les conditions de liaison et de coaxialité - conduit d'admission / turbine -, sont assurées par l'assemblage, le centrage et la fixation des tôles du support (4). Cet assemblage reçoit sur chacune de ses plus grandes faces externes, un joint similaire au joint monté d'origine sur le bloc moteur. By any fixed connection between their largest internal face, plates form an assembly supporting the turbine. The turbine is made by cutting and bending (2) the sheets of the assembly, forming blades. Vents (3), drilled on the periphery of the turbine, reduce the front section thereof, and have an influence on the engine idling speed. The connection and coaxial conditions - intake duct / turbine - are ensured by the assembly, centering and fixing of the support plates (4). This assembly receives on each of its larger outer faces, a seal similar to the gasket originally mounted on the engine block.

Ces joints, associés à la fixation des tôles de l'assemblage, garantissent l'étanchéité de la liaison - bloc moteur / conduit d'admission - . L'utilisation de tôles plates et l'absence de toute opération de cintrage simplifient le processus de fabrication. Le dispositif peut être fabriqué avec 4, 6, 8 ou 12 pales. These seals, associated with the fixing of the plates of the assembly, guarantee the tightness of the connection - engine block / intake duct -. The use of flat sheets and the absence of any bending operation simplify the manufacturing process. The device can be manufactured with 4, 6, 8 or 12 blades.

Le dispositif est susceptible d'être magnétisé, toujours dans le but d'économiser du carburant. Présentation des Bures : Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente le dispositif de l'invention, dans une configuration à 6 pales, en perspective isométrique. La figure 2 représente le dispositif de l'invention, dans une configuration à 8 pales, en perspective isométrique. - 3 - Exposé d'un mode de réalisation de l'invention : Comme on peut le voir d'après les figures 1 et 2, le dispositif de l'invention consiste en deux plaques (trois plaques pour le dispositif à 12 pales) de tôle d'acier (4), d'épaisseur en 5 rapport avec le conduit d'admission. Chacune de ces plaques est percée et découpée, à l'intérieur et à l'extérieur, selon un schéma défini en fonction du nombre de pales que l'on désire obtenir. On procède au traçage : Un cercle, correspondant au diamètre du conduit d'admission est tracé sur la première tôle.The device is likely to be magnetized, always for the purpose of saving fuel. Presentation of Bures: The attached drawings illustrate the invention: FIG. 1 represents the device of the invention, in a configuration with 6 blades, in isometric perspective. FIG. 2 represents the device of the invention, in an 8-blade configuration, in isometric perspective. DESCRIPTION OF THE EMBODIMENT OF THE INVENTION As can be seen from FIGS. 1 and 2, the device of the invention consists of two plates (three plates for the 12-blade device) of steel sheet (4), thickness in relation to the intake duct. Each of these plates is pierced and cut, inside and outside, according to a scheme defined according to the number of blades that it is desired to obtain. Tracing is carried out: A circle corresponding to the diameter of the intake duct is drawn on the first sheet.

10 Ce cercle est divisé en autant de secteurs angulaires qu'il y'a de pales. Les intersections - périphérie du cercle / secteurs angulaires - sont pointées et percées à un diamètre correspondant à environ 1/10ème du cercle principal. Ces perçages correspondront aux évents (3) du dispositif. Le dispositif peut intégrer des évents supplémentaires en fonction de sa taille. Ceux-ci 15 seront placés entre la base des traits de pliage de la périphérie, et le tracé du cercle, correspondant au diamètre du conduit d'admission. En suivant la périphérie du cercle principal, les évents seront reliés deux par deux ; un trait de pliage alternant avec un trait de découpe (dans le cas du dispositif à 12 pales, un trait de pliage alternera avec deux traits de découpe).10 This circle is divided into as many angular sectors as there are blades. The intersections - periphery of the circle / angular sectors - are pointed and drilled to a diameter corresponding to about 1 / 10th of the main circle. These holes will correspond to the vents (3) of the device. The device can incorporate additional vents depending on its size. These will be placed between the base of the fold lines of the periphery, and the outline of the circle, corresponding to the diameter of the intake duct. Following the periphery of the main circle, the vents will be connected in pairs; a folding line alternating with a cutting line (in the case of the device with 12 blades, a fold line will alternate with two cutting lines).

20 On tracera à 60 ° des traits de pliage périphériques, des traits de pliage partant des évents et s'arrêtant sur les traits de découpes radiales : a - Sur le même secteur angulaire que les traits de pliage périphériques, pour les dispositifs à 6, 8 et 12 pales. b - Sur le secteur angulaire voisin du secteur de pliage et dans une direction sécante vis-à- 25 vis du trait de découpe radial, pour le dispositif à 4 pales. Le centre du cercle sera découpé radialement : a - En secteur de 180° pour le dispositif à 4 pales. b - En secteur de 120° pour le dispositif à 6 pales. c - En secteur de 90° pour le dispositif à 8 pales et celui à 12 pales.Peripheral fold lines will be traced at 60 °, fold lines starting from the vents and stopping on the radial cut lines: a - On the same angular sector as the peripheral fold lines, for the devices with 6, 8 and 12 blades. b - On the angular sector adjacent the folding sector and in a secant direction vis-a-vis the radial cutting line, for the device with 4 blades. The center of the circle will be cut radially: a - In sector of 180 ° for the device with 4 blades. b - In sector of 120 ° for the device with 6 blades. c - In sector of 90 ° for the device with 8 blades and that with 12 blades.

30 Les traits de découpe de la périphérie et du rayon doivent être continus, et se suivre dans le même sens d'une tôle à l'autre. Une fois la découpe faite, on procède au pliage (2) : Un premier pliage à 90 ° permet de dresser l'ensemble (1), formé par la pale et son support respectif, sur chacune des tôles. - 4 - Un second pliage à 90 ° - cette valeur n'étant pas limitative -, permet d'abaisser la pale vis-à-vis de son support respectif. Répétition du traçage, de la découpe et du pliage : Ces opérations sont répétées sur la seconde tôle (ainsi que sur la troisième tôle, dans le cas du dispositif à 12 pales). Les découpes entre les deux ou trois tôles, présentent un décalage angulaire d'une valeur de pale (2 valeurs de pale, pour le dispositif à 12 pales) : De ce fait, elles s'emboîtent parfaitement l'une sur l'autre. Ceci, associé à un centrage sur les évents (3), assure la 10 coaxialité de la turbine par rapport a elle-même, puis au conduit. Les deux ou trois tôles sont ensuite assemblées par collage et mise à sécher (selon un temps dépendant des caractéristiques de la colle), tout en étant maintenu fermement. Des trous (5), permettant le passage de goujons du moteur, seront percés sur les tôles, et le bord extérieur (4) de celles-ci sera découpé pour s'adapter au plan de joint prévu.The cutting lines of the periphery and the radius must be continuous, and follow in the same direction from one sheet to another. Once the cut is made, it is folded (2): A first bending at 90 ° allows to set the assembly (1) formed by the blade and its respective support on each of the sheets. - 4 - A second bend at 90 ° - this value is not limiting - allows to lower the blade vis-à-vis its respective support. Repeat tracing, cutting and bending: These operations are repeated on the second sheet (as well as on the third sheet, in the case of the device with 12 blades). The cuts between the two or three sheets, have an angular offset of a blade value (2 blade values for the device with 12 blades): Therefore, they fit perfectly one on the other. This, together with centering on the vents (3), ensures the coaxiality of the turbine with respect to itself, and then to the conduit. The two or three sheets are then assembled by gluing and drying (depending on a time depending on the characteristics of the glue), while being held firmly. Holes (5), allowing the passage of studs of the engine, will be drilled on the sheets, and the outer edge (4) thereof will be cut to fit the planned joint plane.

15 Le dispositif sera associé à deux joints correspondants au plan de joint choisi, pour le montage sur le moteur. Plusieurs possibilités de montage existent ; exemples : a - L'ensemble sera monté sur le plan de joint du collecteur d'admission, en face des conduits des soupapes d'admission, dans le cas d'un moteur à injection multipoint. b - Pour un moteur à injection monopoint, le dispositif (toujours associé à ses deux joints), 20 sera monté sur la base du support d'injection. Apercu non exhaustif d'applications industrielles : Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à toutes industries employant 25 des moteurs à combustion interne. L'industrie automobile pourra éventuellement récupérer des chutes de tôle de ses ateliers d'emboutissage, pour se fournir en matière première. Cette matière première sera la même pour tout une gamme de moteur ayant des caractéristiques proches ; la seule différence se fera au niveau de la taille du tracé de 30 découpe et - peut-être - des diamètres de perçage. La découpe des tôles peut être effectuée au laser ; ce qui améliorera d'autant la précision du montage. Le dispositif, de par sa caractéristique de mise en mouvement des fluides, est susceptible d'applications dans les domaines de la chimie et de l'environnement. The device will be associated with two joints corresponding to the chosen joint plane, for mounting on the engine. Several mounting possibilities exist; examples: a - The assembly will be mounted on the gasket of the intake manifold, in front of the intake valve ducts, in the case of a multipoint injection engine. b - For a single-point injection engine, the device (always associated with its two seals), 20 will be mounted on the base of the injection support. Non-exhaustive overview of industrial applications: The device according to the invention is particularly intended for all industries employing internal combustion engines. The automotive industry will eventually be able to recover sheet metal scrap from its stamping shops, to provide raw material. This raw material will be the same for a range of engines with similar characteristics; the only difference will be in the size of the cutting path and - perhaps - drilling diameters. The cutting of the sheets can be done by laser; which will improve the accuracy of the assembly. The device, by virtue of its characteristic of moving fluids, is susceptible of applications in the fields of chemistry and the environment.

Claims (13)

REVENDICATIONS1) Dispositif générateur de vortex, permettant d'économiser du carburant, 5 d'augmenter les performances et de réduire la pollution, pour tous types de moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comporte une turbine statique élaborée à partir de la superposition sur deux ou trois épaisseurs des tôles plates du support (4), et conférant à l'ensemble une compacité lui permettant d'être installé, au niveau du ou des plan(s) de joint existant sur le ou les conduit(s) d'admission d'un moteur à combustion interne, ou 10 d'un conduit véhiculant des fluides. 1) Vortex generating device, to save fuel, 5 to increase performance and reduce pollution, for all types of internal combustion engine, characterized in that it comprises a static turbine developed from the superposition on two or three thicknesses of the flat plates of the support (4), and conferring on the assembly a compactness enabling it to be installed, at the level of the joint plane (s) existing on the conduit (s) intake of an internal combustion engine, or 10 conduit carrying fluids. 2) Dispositif selon la revendication 1), caractérisée en ce que la turbine est réalisée grâce à des découpages et des pliages (2), variant d'une ou deux valeur(s) angulaire(s) de pale, d'une tôle du support (4) à l'autre. 2) Device according to claim 1), characterized in that the turbine is produced by cutting and bending (2), varying one or two values (s) angular (s) blade, a sheet of support (4) to another. 3) Dispositif selon la revendication 2), caractérisé en ce que le perçage d'évents 15 (3) sur la périphérie de la turbine, a pour effet de diminuer la section frontale de la turbine. 3) Device according to claim 2), characterized in that the drilling of vents 15 (3) on the periphery of the turbine, has the effect of reducing the front section of the turbine. 4) Dispositif selon la revendication 3), caractérisé en ce que les conditions de liaison et de coaxialité - conduit d'admission / turbine - sont assurées par l'assemblage des tôles du support (4) et leur centrage sur les évents (3). 4) Device according to claim 3), characterized in that the conditions of connection and coaxiality - intake duct / turbine - are provided by the assembly of the support plates (4) and their centering on the vents (3) . 5) Dispositif selon la revendication 4), caractérisé en ce que les tôles plates (4), 20 formant et supportant la turbine, sont reliées par une liaison fixe quelconque, sur leurs plus grandes faces internes. 5) Device according to claim 4), characterized in that the flat plates (4), 20 forming and supporting the turbine, are connected by any fixed connection on their larger internal faces. 6) Dispositif selon la revendication 5), caractérisé en ce que la fixation sur un quelconque des plans de joint du ou des conduit(s) d'admission du moteur, nécessite le perçage de trous (5), sur les tôles de l'assemblage, et le découpage des bords extérieurs des 25 tôles de l'assemblage. 6) Device according to claim 5), characterized in that the fixing on any of the joint planes of the duct (s) of the intake engine, requires the drilling of holes (5) on the plates of the assembly, and cutting the outer edges of the sheets of the assembly. 7) Dispositif selon la revendication 6), caractérisé en ce qu'un joint est installé sur chacune des plus grandes faces externes de l'assemblage, lors du montage sur le moteur. 7) Device according to claim 6), characterized in that a seal is installed on each of the largest outer faces of the assembly, when mounting on the motor. 8) Dispositif selon la revendication 7), caractérisé en ce que l'étanchéité de la liaison avec le plan de joint - bloc moteur / conduit d'admission -, est réalisée grâce aux 30 joints associés à la fixation des tôles (4) de l'assemblage. 8) Device according to claim 7), characterized in that the sealing of the connection with the joint plane - engine block / intake duct - is achieved through the joints associated with the fixing of the sheets (4) of assembly. 9) Dispositif selon la revendication 3), caractérisé en ce que des évents supplémentaires peuvent être percés entre la base des traits de pliage de la périphérie, et le tracé du cercle, correspondant au diamètre du conduit d'admission. 9) Device according to claim 3), characterized in that additional vents can be drilled between the base of the fold lines of the periphery, and the outline of the circle, corresponding to the diameter of the intake duct. 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications, caractérisé en ce qu'il peut être fabriqué avec 4, 6, 8 ou 12 pales. 10) Device according to any one of the claims, characterized in that it can be manufactured with 4, 6, 8 or 12 blades. 11) Utilisation du dispositif selon les revendications n°1 à 10 dans un système d'alimentation de moteur à combustion interne. 11) Use of the device according to claims 1 to 10 in an internal combustion engine supply system. 12) Utilisation du dispositif selon les revendications n°1 à 10 là ou la mise en mouvement d'un fluide est nécessaire. 12) Use of the device according to claims 1 to 10 where the setting in motion of a fluid is necessary. 13) Dispositif selon l'une quelconque des revendications n°1 à 10, caractérisé en ce qu'il est possible de le magnétiser. 13) Device according to any one of claims 1 to 10, characterized in that it is possible to magnetize it.