Brevet FR2296771A1 — publié le 19760730

Tel que ceci est bien connu dans la technique des moteurs à combustion interne, un mélange se composant de carburant et d'air est introduit dans le cylindre. Pour faire passer le mélange d'air et de vapeur d'essence du carburateur à la chambre de combustion, deux types de collecteurs d'admission sont connus. Dans l'un de ceux-ci, le tuyau d'échapperent est maintenu sur le collecteur d'admission, de sorte que ce collecteur d'admission a un point chaud et que le mélange de carburant, heurtant -le collecteur d'admission au point chaud, entre dans le cylindre du moteur à l'état vaporisé. Un inconvénient de ce système est que l'air fourni s'échauffe également, ce qui résulte en une réduction de sa densité et en une diminution conséquente de la teneur en oxygène du mélange, en affectant ainsi défavorablement la combustion. En ce qui concerne 1 'autre type connu dans lequel le collecteur d'admission n'est pas maintenu sur le tuyau d'échappement, la densité de l'air n'est pas réduite, mais le mélange n'est pas dans un état homogène et entre dans la chambre de combustion en substance à l'état brut. Dès lors, un but de la présente invention est de proposer un nouveau dispositif de carburant utilisable dans un moteur à ignition par compression ou à combustion interne et dans lequel le mélange combustible pour un moteur à combustion interne est préparé à partir d'essence et d'eau, le dispositif pouvant être utilisé pour des moteurs à ignition par combustion. Conformément à l'invention, on a prévu un dispositif pour ra préparation d'un mélange combustible destiné à un moteur à combustion interne comprenant une chambre, un échangeur de chaleur monté dans cette chambre, une première admission pour l'introduction de l'essence dans la chambre et une seconde admission pour l'introduction de l'eau dans cette même chambre, ainsi qu'une émission pour la décharge du mélange produit dans la chambre en vue d'alimenter le cylindre du moteur. Selon une forme de réalisation préférée, l'échangeur de chaleur de la chambre se compose d'une série de tubes métalliques raccordés à un orifice d'émission du moteur, bien que d'autres organes appropriés quelconques peuvent être utilisés pour chauffer les tubes. I1 est préférable d'utiliser les gaz d'échappement, car ces gaz ont une énergie thermique considérable qui est normalement perdue. En raison du contact avec les tubes chauds, le carburant et l'eau fournissent un mélange combustible gazeux qui est amené au cylindre du moteur & combustion interne. L'émission do la chambre est raccordée i un tube d'admission d'air aboutissant au cylindre, un te venturi tant disposé dans le tube précite pour faciliter l'écoulement du mélange combustible gazeux et de l'air dans l'ori fice d'admission du cylindre. La composition du mélange combustible gazeux déchargé par l'émission du dispositif n'est pas encore bien déterminée, mais on a constaté que l'emploi d'un dispositif de ce type dans un moteur à combustion interne entrains la réduction de la consommation d'essence. En fait, les essais et les épreuves ont montré qu'en adaptant le dispositif conforme à 1'invention au moteur à combustion interne d'un véhicule dont le rapport pétrole-eau est de 7/3, il donne lieu à une meilleure performance du moteur avec une réduction substantielle de la consommation d'essence. Dans le cas d'un moteur à ignition par compression, l'air et le carburant sont séparément amenés à la chambre de consonsa- tion du moteur et l'émission du dispositif conforme à l'invention est raccordée au tube d'admission d'air, de façon que la décharge gazeuse du dispositif et l'air soient simultanément conduits à la chambre de combustion. D'autres buts et avantages de l'invention apparaissent dans la description donnée ci-après, établie en liaison avec les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est un schéma synoptique du dispositif de l'in- vention raccordé à un moteur - la figure 2 est une vue en plan schématique du dispositif adapté à un moteur - la figure 3 est une vue en coupe réalisée le long de la ligne X-X de la figure 2 - la figure 4 est un schéna synoptique du dispositif applicable en particulier à un moteur à ignition par compression, mais qui peut aussi être utilisé pour un moteur à combustion interne. En se référant aux dessins et en particulier aux figures 1 à 3, le dispositif 1 n'est raccordé qu'au seul orifice d'admission d'un moteur à combustion interne 2. La représentation d'un seul orifice d'admission sert uniquement à expliquer les principes de l'invention, sans toutefois impliquer des limitations quelconques à celle-ci, car le dispositif peut entre raccordé à plusieurs orifices d'admission, coDme le aontre la figure 2. Le dispositif 1 se compose d'une chambre 3 comprenant une première admission 4 pour 1' introduction de 1 'eau et une seconde admission 5 pour l'introduction de l'essence. Un ajutage (non représenté > peut être prévu à chacune des admissions. Dans la cham bre 3, on a prévu un collecteur formé de plusieurs tubes métalliques 8 qui reçoivent les gaz d'échappement provenant du tube 6 et sortant finalement par l'orifice d'émission 9. Les tubes 8 sont chauffés et ainsi, lors de l'introduction de l'essence et de liteau dans la chambre 3, une décharge gazeuse afflue à l'orifice d'admission 10 du moteur 2 par l'intermediaire du tube de raccordement Il relié à l'émission de décharge 12 de la chambre 3. On se réfère à présent au moteur 2. Une admission d'air 13 est prévue pour l'orifice d'admission 10 ; cette admission 13 étant munie d'un tube venturi 14. La décharge de l'émission 12 passe par le tube venturi et par suite de la faible pression engendrée dans ce tube venturi 14, ltécoulement du mélange gazeux et de l'air à l'orifice 10 est facilité. Tel que ceci se dégage de la figure 1, l'admission d'air 13 est prévue au voisinage immédiat de l'orifice 10, en vue d'empOcher un chauffage excessif de l'air ; des lors, la densité du mélange gazeux reçu dans la chambre 3 n'est pas sensiblement réduite. Toute fois, on a constaté que le moteur donne un rendement amélioré en introduisant un jet d'eau 15, cette eau étant entrainée dans l'air avant de former un mélange avec la décharge gazeuse du tube 11. On se réfère à présent à la figure 2 où le dispositif 1 est représenté, à titre d'exemple, à l'état raccordé à un moteur à six cylindres et où chaque admission 10 pour le moteur 2 fournit le mélange combustible à deux cylindres. Dans ce cas, le tube de décharge 1l est raccordé aux orifices 10 par un collecteur 16 et chaque orifice comprend son admission d'air respective 13, son tube venturi 14 et son ajutage 15 pour l'eau. Le fonctionnement du moteur 2 est décrit ci-dessous. Au démarrage du moteur, les tubes 8 formant l'échangeur de chaleur sont froids et, par conséquent, un organe de chauffage séparé peut être prévu et utilisé jusqu'au moment où les gaz d'échappement provenant de l'évacuation 6 ont une énergie thermique suffisante pour chauffer les tubes 8. Alternativement, l'admission d'eau 15 peut être raccordée à une vanne à deux directions et ce de telle sorte que l'admission 15 fournisse de l'essence au cours du démarrage initial du moteur. Toutefois, dès que les gaz d'échappement possèdent une énergie thermique suffisante, la vanne est actionnée pour ne fournir que de l'eau à l'admission 15 de la manière décrite ci-dessus. On se réfère à présent à la figure 4 qui montre un dispositif 7 utilisable avec un moteur à ignition par compression. I1 faut noter que ce dispositif 7 n'est pas seulement limité à une utilisation avec un dispositif d'ignition à compression, en ce sens qu'il peut aussi être monté dans un moteur à combustion interne. Le dispositif 7 de l'invention comprend une chambre 17 incorporant intérieurement un échangeur de chaleur. Comme représenté au dessin, l'échangeur de chaleur se compose de plusieurs tubes ou tuyaux métalliques 20 raccordés à un collecteur (non représenté). Le collecteur est relié au tube ou aux tubes d'échappement 19 d'un moteur de telle sorte que les gaz d'échappement soient à même d'affluer dans les tubes 20 et d'amener ainsi ces tubes à un état chaud. Un tuyau d'échappement 21 est prévu dans la chambre 17. La chambre 17 est dotée d'une admission 18 par laquelle l'eau est introduite dans la chambre. Un ajutage peut être prévu à l'admission 18. Une émission 22 est logée dans la chambre 17 et est raccordée à un orifice d'admission du cylindre du moteur par l'intermédiaire du tube 23. Afin d'assurer que seul le flux gazeux passe par 1'émission 22, l'embouchure de cette dernière est disposée au-dessous des tubes 20. Lorsque le dispositif 7 est raccordé à un moteur à ignition par compression, le tube de raccordement 23 peut être relié à cet orifice d'admission d'air muni d'un tube d'admission et d'un tube venturi, et ce de la façon représentée à la figure 2. Similairement, un ajutage à eau peut être prévu dans le tube venturi. Toutefois, lorsque le dispositif est raccordé à un moteur à combustion interne, le flux gazeux provenant de l'émission 22, conjointement avec l'essence et l'air, est introduit dans la chambre de combustion du moteur. RKV ICAT I 8 1. Dispositif pour la préparation d'un mélange combustible destiné k un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend une chambre, un échangeur de chaleur disposé dans cette chambre, un premier orifice G'admission pour l'introduction de essence et un second orifice d'admission pour l'introduction de l'eau dans la chambre, ainsi qu'un orifice d'émission pour faire passer le mélange à l'état gazeux de la chambre-au moteur. 2. Dispositif utilisable dans un moteur à combustion interne ou dans un moteur à ignition par compression, caractérisé en ce qu1il comprend une chambre, un échangeur de chaleur disposé dans cette chambre, un orifice d'aamission pour l'introduction de 1'eau et un orifice démission raccordé au moteur. 3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur se compose d'un collecteur fixé sur 1 échappement d'un moteur, ce collecteur étant formé de plusieurs tubes disposés dans la chambre, les gaz provenant du tuyau d'échappement circulant dans ces tubes. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les tubes sont constitués d'un métal, tel que du fer. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications I et 2, caractérisé en ce que le premier et le second orifice d'admission se trouvent dans le couvercle supérieur de la chambre. 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'un ajutage est prévu tant pour le premier que pour le second orifice d'admission. 7. Moteur à combustion interne incorporant un dispositif pour l'apport d'un mélange combustible à l'état gazeux, caractérisé en ce que l'eau et l'essence sont introduites dans ce dispositif ; en ce qu'un orifice d'admission d'air est prévu sur chaque orifice d'admission de carburant du moteur ; en ce que l'orifi- ce d'émission du dispositif est raccordé à chaque tube ou orifice d'admission d'air, de façon que le mélange combustible gazeux du dispositif et l'air soient amenés au cylindre ou aux cylindres du moteur. 8. Moteur à combustion interne suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le tube d'admission d'air est doté d'un tube venturi. 9. Moteur à combustion interne suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif est raccordé au tube venturi. 10. moteur i combustion interne suivant la revendication 7, caractérisé en ce gu'un orifice d'admission secondaire est raccordé au tube venturi, cet orifice étant pourvu d'un ajutage et conçu pour fournir l'eau et 1 tesionce séparément. 11. moteur t combustion interne suivant la revendication 7, caractérisé en ce que 1 'échappoient du moteur est raccordé au dispositif. 12. Dispositif pour réduire la consomation de carburant des moteurs à combustion interne, substantiellement tel que décrit précéderament et illustré aux dessins annexés.