Brevet FR2316449A1 — publié le 19770128

La présente invention concerne un dispositif économiseur d'essence et antipollution pour moteurs à combustion interne. Beaucoup de dispositifs purificateurs de gaz d'échappement ont déJà été proposés ; ils sont fondés sur l'idée d'aaouter de itoxygène- aux gaz d'échappement pour favoriser la combustion complète du combustible, ou de réchauffer les gaz d'échappement pour obtenir une post-combustion de ceux-ci, mais peu d'inventeurs, Jusqu'à présent, apparaissent avoir recherché l'idées qui est préférable, d'éviter la formation de gaz d'échappement nocifs plutôt que dtimaginer un appareil complexe pour les éliminer après qu'ils ont été formés.En fait, l'idée mulon peut éviter des gaz d'échappement nocifs en constituant un mélange combustible-air complètement homogène n'apparait pas généralement connue, comme il apparait dans les dis- positifs rares et complexes concus pour obtenir un tel mélange complètement homogène. C'est par conséquent un objet de la présente invention de prévoir un dispositif simple et économique conclu pour assurer un mélange combustible-air complètement homogène avant qu'il soit introduit dans les cylindreso Ceci est obtenu, en accord avec la présente invention, en impartissant un mouvement tourbillonnaire tournant au mélange combustible-air i la place de l'écoulement classique, pratiquement laminaire. De cette manière re, une quantité consIdérable de combustible peut être économisée, la combustion est plus complète et, en conséquence, on produit des gaz d'échappement moins nocIf s. Le dispositif en accord avec l'invention se compose essentiellement de plusieurs aubes de turbine triangulaires inclinées, régulièrement espacées sur le pourtour d'un trou central, avec leurs sommets dirigés vers ledit trou, et qui sont fixées à leur base à une platine support rnontée entre une paire de brides prévues respectivement sur un conduit venant d'un carburateur et un conduit allant vers un collecteur d'admission d'un moteur, chacune desdites brides étant pourvue d'une ouverture centrale conique dont la plus grande dimension est placée de façon adjacente et correspond pratiquement au diamètre d'un cercle défini par les bases desdites aubes de turbine, ladite paire d'ouvertures centrales coniques formant l'uné avec l'autre une chambre à vortex pour lesdites aubes de turbine. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront dans la description détaillée suivante de quelques réalisations préférées de l'invention en rérérence aux dessins joints dans lesquels : La figure 1 est une vue verticale schématique d'une première réalisation d'un dispositif tel que proposé par la présente invention ; La figure 2 est une vue en plan de la platine support de turbines du dispositif de la figure 1. La figure 3 A est une vue en élévation schématique d'une aube de turbine en accord avec une autre réalisation du dispositif dans lequel les aubes de turbine sont susceptibles de tourner. La figure 3 B est une vue de profil de la figure 1. La figure 4 est une vue en plan d'une couronne dentée sur laquelle les aubes de turbine de la réalisation des figures 3 A et 3 B sont montées pour pouvoir tourner ; La figure 5 est une vue en plan du dispositif complet avec les aubes de turbine des figures 3 A et 3 B, et la figure 6 est une vue en plan de la moitié complémentaire du dispositif de la figure 5. En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, dans la réalisation qui est représentée , le dispositif comprend plusieurs aubes de turbine triangulaires qui sont prévues et de préférence constituées en une seule pièce dans une platine de support 2. Comme on le voit à la figure 2, les aubes de turbine 1 sont régulièrement espacées périphériquement autour d'un trou central 3 avec leurs sommets dirigés vers ce dernier et leurs bases fixées à la platine du support 2. Les sommets des aubes de turbine ne sont pas en contact les uns avec les autres et leurs bases sont entaillées, comme il est représenté en 4. Les aubes de turbine 1 sont fixées à un angle d'environ 450 relativement à la surface de la platine support 2 et, de préférence, légèrement inclinées aussi vers le trou central 3. La platine support 2 est pourvue d'une paire de trous 5 pour le passage des boulons 6 servant à fixer la platine support 2 entre une paire de brides 8 et 9. La bride 8 est fixée à l'extrémité d'un conduit 10 venant d'un carburateur (non représenté). La bride 9 est prévue à-l'extrémité d'un conduit 11 allant à un collecteur d'admission (non représenté) d'un moteur. Chacune des brides 8 et 9 est pourvue d'une ouverture centrale conique 12 dont la plus grande dimension est disposée de façon adjacente et correspond pratiquement au diamètre d'un cercle défini par les bases des aubes de turbine 1.Lorsque les brides 8 et 9 sont boulonnées ensembles dans la direction des flèches B pour venir en contact l'une avec l'autre, la paire d'ouvertures centrales coniques 12 forment l'une et l'autre une chambre à vortex 7 pour les aubes de turbine 1. L'inclinaison des parties entaillées 4 des aubes. de turbine 1 correspond à l'inclinaison des parois des ouvertures centrales coniques 12 de façon que ces pièces entrent en contact l'une avec l'autre dans la condition assemblée des brides 8 et 9 lorsqu'elles reposent contre des parties prolongées de la platine support 2 contenant les trous 5. On verra ainsi que le mélange combustible-air venant du carburateur et s'écoulant dans la direction de la flèche A de la figure 1 entrera en contact sur la surface supérieure de la platine support 2, sera forcé, par l'aspiration, à passer entre les aubes de turbine 1 inclinées et s'en échappera suivant un écoulement tourbillonnaire rotatif turbulent avant qu'il soit dirigé vers-le collecteur d'admission des cylindres du moteur. Pour compenser la légère perte de charge du mélange combustible-air produit par les aubes de turbine I, la chambre de vortex 7 de la turbine constituée par les aubes 1 présente un diamètre légèrement plus grand que celui des conduits 10 et 11 et ceci est obtenu par les ouvertures 12 centrales coniques conduisant des brides 8 et 9 à l'entrée et à la sortie de la chambre à vortex 7. Les brides 8 et 9 sont de préférence constituées en une matière plastique appropriée, telle que la Bakélite tandis que toutes les autres pièces sont constituées en métal. Plus particulièrement, les aubes de turbine 1 sont, de préférence, constituées en métal, en une seule pièce avec la platine support 2. Des tests ont montré que le dispositif décrit permet d'obtenir une homogénéisation complète du rapport combustible-air et sa combustion complète avec une augmentation de puissance du moteur, une réduction de la consommation de combustible et une réduction d'environ 60 % de la teneur en oxyde de carbone dans les -gaz d'échappement. Le rendement du dispositif peut en outre augmenter si le passage d'écoulement du mélange combustible-air à travers les aubes de turbine est augmenté avec l'accroissement de vitesse du moteur. Ceci peut être obtenu en montant les aubes de turbine de façon qu'elles puissent tourner autour d'un axe allant du centre de leurs bases à leurs sommets si bien que l'importance de l'inclinaison des aubes de turbine relativement à leurs plaines de support et ainsi la direction d'écoulement du mélange combustible-air peut être modifiée et augmentée aux vitesses supérieures, de préférence automatiquement en rapport avec l'ouverture accrue du papillon des gaz du carburateur lorsqu'on appuie plus fortement sur l'accélérateur du véhicule. Un dispositif avec lequel ceci peut être obtenu est représenté aux figures 3 à 6. Gomme on le voit particulièrement à la figure 5, un tel dispositif coçprend à nouveau plusieurs aubes de turbine triangulaires 21 qui, cependant dans ce cas, sont montées pour tourner de façon limitée sur des broches 22 supportant chacune une roue dentée 23 engrenant avec les dents 24 d'une couronne dentée commune 25. A nouveau, les aubes de turbine triangulaires 21 sont réparties également à la périphérie autour d'un trou central avec leurs sommets inclinés vers le bas vers ce derniér et leurs bases fermement fixées aux broches 22. Cependant, dans ce cas, les bases des aubes de turbine triangulaires ne sont pas entaillées mais se prolongent normalement vers les axes des broches 22. Chacune des broches 22 est supportée de manière à pouvoir tourner à son extrémité arrière dans un logement de palier 26 dans une platine support 27 et, à une distance intermédiaire de sa longueur entre la roue dentée 23 et son point d'attache à 1 'aube de turbine triangulaire 21, dans un trou constituant un palier 28 dans une couronne de support 29. Cette couronne dentée 25 est montée de façon à pouvoir tourner sur un siège annulaire correspondant 30, par exemple, au moyen de rouleaux (non représentés), dans une seconde platine support 31 (figure 6) complémentaire de la platine support 27, les deux platines support étant pourvues de trous 32 pour les relier de façon rigide ensemble par des boulons de la même manière qu'il a été représentée à la figure 1.Les platines support 27 et 31 peuvent être reliées à des conduits, venant du carburateur et conduisant au collecteur d'admission du moteur, au moyen de brides telles qu'elles ont été représentées à la figure 1, mais de préférence l'une de ces platines support est directement reliée à la base du carburateur et, dans ce cas, les platines support 27 et 31 ont la même forme que la base du carburateur, comme représenté aux figures 5 et 6. Les roues dentées 23 peuvent posséder un segment 34, sur leur périphérie (figure 3 B) sur lequel il n'y a pas de dent d'engrenage et les couronnes dentées 25 peuvent avoir des parties lisses 35 (figure 4) entre des parties dentées 24 pour limiter la course du mouvement de rotation de la couronne dentée 25 et ainsi l'importance de l'inclinaison des aubes de turbine 21 triangulaires. L'une des broches 22 possède un prolongement arrière 36 (figure 5) qui peut être reliée au papillon du carburateur et au mécanisme de tringlerie de l'accélérateur de façon que lorsque l'accélérateur est actionné, simultanément à l'ouverture du papillon des gaz du carburateur, le prolongement 36 tourne angulairement autour de son axe longitudinal et produise une rotation partielle de la roue dentée 23 sur la broche 22 possédant le prolongement 36, et que cette rotation puisse etre transmise par la couronne dentée 25 à toutes les roues dentées 23 de façon que l'importance de l'inclinaison de toutes les aubes de turbine 21 triangulaires varie en même temps, ctest-à- dire qu'en augmentant l'accélération, l'importance de l'ineli- naison sera réduite pour diminuer l'importance de l'obstruction que les aubes de turbine triangulaires exercent sur ltécoule- ment de mélange combustible-air allant du carburateur au collec- teur d'admission du moteur. De cette manière, on impartit à l'écoulement du mélange combustible-air, un mouvement de rotation turbulent tourbillonnaire et centripète dont la turbulence est la plus grande lorsqu'on en a le plus besoin, c'est-à-dire aux faibles vitesses du moteur, et décroît aux vitesses des plus élevées du moteur. Quoique les réalisations de l'invention aient été en détail et illustrées dans les dessins joints, on comprendra que de nombreux changements mineurs et des modifications évidentes aux personnes habiles dans ce art peuvent etre réalisées dans la structure décrite sans, par là, sortir du cadre de l'invention telle qu'elle est définie dans les revendications suivantes. REVENDICATIONS 10/ Dispositif anti-pollution et économiseur d'essence pour moteurs à combustion interne, c a r a e t é r i s é par le fait qu'il compren d plusieurs aubes de turbine triangulaires inclinées, régulièrement réparties périphériquement autour d'un trou central, avec leurs sommets dirigés vers ce dernier, et fixées & leurs bases à des moyens supports 2 péri- phériques entre un carburateur et un collecteur d'admission d'un moteur, lesdites aubes de turbine triangulaires inclinées étant placées dans une-chambre à vortex 7 constituée dans ledit moyen support 2. 2 / Dispositif anti-pollution et économiseur d'essence pour moteurs à combustion interne, tel que défini dans u evendication 1, c a r a t é r i s é par le fait que ledit moyen support se compose d'une platine support montée entre une paire de brides prévues respectivement sur un conduit venant du carburateur et un conduit conduisant au collecteur d'admission du moteur et que chacune desdites brides est pourvue d'une ouverture centrale conique dont la dimension la plus grande est située de façon adjacente à celle de l'autre bride et correspond essentiellement au diamètre d'un cercle défini par les bases desdites aubes de turbine triangulaires, ladite paire d'ouvertures centrales coniques formant ladite chambre à vortex pour lesdites aubes de turbine. ) / Dispositif anti-poliution et économiseur d'essence pour moteurs à combustion interne, tel que défini dans la revendication 2, c a r a c t é r i s é par le fait que lesdites aubes de turbine triangulaires inclinées sont constituées en une seule pièce avec ladite platine support et leurs bases définissant un cercle pratiquement au centre de ladite platine support, et que lesdites aubes de turbine triangulaires sont inclinées autour d'un axe longitudinal partant de leurs bases vers leurs sommets et sont aussi inclinés par rapport à la périphérie du cercle vers ledit trou central dans la direction de l'écoulement du mélange combustible-air passant à travers pour lwi impartir un mouvement centripète tourbillonnaire turbulent. 4 / Dispositif anti-pollution et économiseur d'essence pour moteurs à combustion interne, tel que défini dans la revendication 2, c a r a c t é r i s é par le fait que les bases desdites aubes de turbine triangulaires inclinées sont constituées par deux bords inclinés se rencontrant en un point central où lesdites aubes de turbine sont attachées à ladite platine support grâce à quoi les sommets desdites aubes de turbine sont séparés les uns des autres et découpés pour former ledit trou central. 5 / Dispositif anti-pollution et économiseur d'essence pour moteurs à combustion interne, tel que défini dans la revendication 2, c a r a c t é r i s é par le fait que ladite platine support possède une paire de prolongements latéraux comportant chacun un trou pour le passage d'un boulon traversant chacune desdites brides pour fixer antre elle ladite platine support et lesdites aubes de turbine triangulaires inclinées dans ladite chambre à vortex avec leurs bases en contact avec ses parois coniques. 6 / Dispositif anti-pollution et économiseur d'essence pour moteurs à combustion interne, tel que défini dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que les dites aubes de turbine triangulaires inclinées sont montées de manière à pouvoir tourner de façon limitée autour d'un axe longitudinal s'étendant de leurs bases à leurs sommets au moyen d'une broche pourvue d'une roue dentée engrènant avec une couronne dentée couplant toutes lesdites roues dentées, l'une des broches étant pourvue d'un prolongement susceptible d'etre connecté à un mécanisme d'accélérateur et de liaison avec le papillon des gaz de façon à faire tourner lesdites roues dentées et les aubes de turbine triangulaires à l'unisson en réponse à l'actionnement de l'accélérateur. 70/ Dispositif anti-poliution et économiseur d'essence pour moteurs à combustion interne, tel que défini dans la revendication 6, c a r a c t é r i s é par le fait que lesdites roues dentées et couronnes dentées sont montées entre une paire de platines support complémentaires avec chacune des dite s broches maintenues de façon à pouvoir tourner à leur extrémité arrière dans un palier constitué dans l'une desdites platines support et, à une distance intermédiaire de sa longueur entre ladite roue dentée et son point d'attache à l'au- be de turbine triangulaire associée dans un trou palier dans un anneau support retenu entre lesdites platines support, ladite couronne dentée étant montée de façon à pouvoir tourner sur un siège annulaire correspondant dans l'une desdites platines support. 80/ Dispositif anti-pollution et économiseur d'essence pour moteurs à combustion interne, tel que défini dans la revendication 7 > c a r a c t é r i s é par le fait que l'une desdites platines support complémentaires est fixée audit conduit venant du carburateur et l'autre au conduit conduisant au collecteur d'admission du moteur. 90/ Dispositif anti-pollution et économiseur d'essence pour moteurs à combustion interne, tel que défini dans la revendication 7, c a r a c t é r i s é par le fait que l'une desdites platines support complémentaires est fixée direte- ment à la base du carburateur et les deux platines support complémentaires possèdent une forma correspondant à celle de la base du carburateur. 100/ Dispositif anti-pollution et économiseur d'essence pour moteurs à combustion interne, tel que défini dans la revendication 7, c a r a c t é r i s é par le fait que chacune des roues dentées possède un segment sur sa périphérie sur lequel il n'y a pas de dents d'engrenage et ladite couronne dentée possède des parties lisses entre les parties dentées pour limiter la valeur de la rotation des roues dentées et l'im- portance de l'inclinaison desdites aubes de turbine triangulaires.