Brevet FR2405369A1 — publié le 19790504

Llinvention concerne un dispositif pour humidifier le mélange d'air et de carburant destiné & l'alimentation de moteur. endothermiques à allumage électrique, du type à explosion ou à injection, utilisés en particulier dans les véhicules automobi- les. On sait que le rendement d'un moteur endothermique, comme par exemple un moteur à cycle Otto (ou BEAU DE ROCHAS) ou à cycle Diesel de véhicule automobile est sujet à des variations (liées à des variations de pression, dthumidité et de température de l'atmosphère ambiante), par suite de changements dans les caractéristiques stoechiométriques du mélange qui en résultent. En outre, le rendement est rendu plus mauvais également en raison du fait qu'une bonne partie du potentiel thermique transformable en énergie utile dans le moteur est perdue dans l'échappement des gaz de combustion dans l'atmosphère, alors que ceux-ci sont encore à une température élevée et ne sont qu'incomplètement brtlés. Le demandeur a constaté qu'il est possible d'améliorer et de régulariser le rendement d'un moteur endothermique (en particulier dans le cas de variations des conditions atmosphériques t.l- les que la pression et la température) en ajoutant un faible pourcentage d'eau pulvérisée au mélange d'air et de carburant qui pénètre dans la chambre de combustion. Bien que l'on ne connaisse pas encore l'explication théorique de ce fait, l?-inventeur pense que, tout au moins on partie, ce résultat doit être attribué au fait que l'eau introduite dans la chambre de combustion se vaporise aux dépens de lténergie thermique qui, sans cela, serait gaspillée dans l'échappement des gaz de combustion chauds. Une telle vaporisation augmente la force de poussée au cours de la phase de détente dans la chambre de combustion, ce qui augmente donc la puissance fournie par le moteur.On estime, en outre, que la dissociation partielle de l'eau en hydrogène et en oxygène dans la chambre de combustion, dissociation due à la température élevée de la combustion, fournit elle aussi une énergie complémentaire qui a surtout pour ef- fet de compenser l'appauvrissement on oxygène qui se produit dans des conditions données de température et de pression de l'atmosphère L'invention a pour objet un dispositif pour humidifier le a*- lange d'air et de carburant destiné à des moteurs endothermiques, caractérisé par le fait qu'il comprend un petit bloc introduit dans le conduit d'admission du du mélange dans la chambre de com- bustion du moteur, ce bloc étant traversé par une ouverture en regard de ce conduit, un petit tube perforé étant disposé en travers de l'ouverture et alimenté en eau pulvérisée par au moins un gicleur qui traverse la paroi de ce petit bloc et pénètre dans une extrémité de ce petit tube. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre,-fait en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, deux formes de réalisation. Sur ces dessins La figure 1 est une vue en perspective d'une voiture automobile à moteur à cycle Otto (BEAU DE ROCHAS), muni d'un dispositif économiseur selon une première forme de réalisation de l'in Invention La figure 2 est une vue en plan et de dessus, d'un dispositif écononiseur selon cette première forme de réalisation. La figure 3 est une vue latérale, en partie en coupe, du dispositif de la figure 2, monté en position de travail en aval du carburateur du moteur. La figure 4 est une vue partielle, en perspective, d'un camion à moteur à cycle Diesel, muni d'un dispositif turbo-pulvérisateur selon une seconde forme de réalisation de l'invention. La figure 3 est une vue en plan Qé de dessus d'un dispositif tprbo-pulvérisateur selon cette seconde forme de réalisation, et la figure 6 est une vue de coté, en partie en coupe, du dispositif de la figure 5, monté en position de travail en aval du filtre à air sur le collecteur d'aspiration La référence 10 désigne (figure 1) l'ensemble du bloc-cylindre d'un moteur endothermique d'une voiture automobile 12. Ce moteur comporte un carburateur 14 alimenté en carburant de façon classique par un réservoir (non représenté) et servant à aspirer l'air destiné au mélange, à travers un filtre d'air 16.Conformément à l'invention, entre le carburateur à deux corps 14 et un conduit 18 servant à l'admission du mélange dans le bloccylindre 10, est intercalé un dispositif baitidificateur 20 qui sera décrit par la fuite de façon détaillée. Ce dispositif humidificateur 20 est alimenté en eau prélevée dans un réservoir 22, par l'intermédiaire d'un tube souple 24 et d'une électro-vanne 26. Cette électro-vanne est commandée par l'intermédiaire d'un conducteur ou petit câble 28 de manière à étre normalement fermée, lorsque le moteur est au repos, tandis qu'elle s'ouvre lorsque l'on met l'allumage du moteur. Cela empoche l'eau du réservoir 22 de stécouler dans le dispositif économiseur 20 et, par suite, de mouiller les cylindres et les bougies. De préférence, le bouchon 30 du réservoir d'eau 22 est muni d'un filtre 32 servant à chasser de 11 eau les impuretés éventuelles qui risqueraient de compromettre le bon fonctionnement du dispositif 20 ainsi que du moteur. Si lton se reporte aux figures 2 et 3, on voit que le dispositif 20 comprend un petit bloc 34, comportant deux trous 36 et 38 en regard dos deux ouvertures, ou lumières, de sortie du carburateur à deux corps 14 (non représentés). Sur ce petit bloc 34 est appliquée une feuille 40, de préférence en métal, découpée de façon à comporter deux ouvertures correspondant aux ouvertures 36 et 38 du petit bloc 34, ces ouvertures de la feuille 40 comportant des palettes 42 inclinées en hélice servant à provoquer de la turbulence dans le mélange d'air et de carburant qui passe par les ouvertures 36 et 38. De plus, une garniture 44 est disposée au-dessus de la feuille 40, entre le dispositif 20 et le carburateur 14. Dans deux faces latérales opposées du petit bloc 34 sont pratiqués des trous correspondants, perpendiculaires aux axes géométriques des ouvertures 36 et 38 et, entre ces trous, est installé un petit tube diffuseur 46, de faible diamètre, muni de petits trous 48. Dans ltespace compris entre les ouvertures 36 et 38, ce petit tube 46 est écrasé contre le petit bloc 34 pour assurer une meilleure stabilité. On introduit ensuite, dans les trous de montage du petit tube 46, des gicleurs identiques 50, 52, dont chacun est muni d'une pièce moulée rapportée 54. Ces deux gicleurs 50 et 52 sont alimentés par l'intermédiaire de deux conduits ramifiés 30 et 58 et d'un raccord 60 que l'on branche sur le tube souple -24 venant du réservoir 22. Le fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus-est le suivant Lorsque le moteur est en marche et que, par suite, l'électrovanne 26 est ouverte, l'eau arrive dans les gicleurs 30 et 52, d'où elle est distribuée de façon dosée dans le petit tube 46. La dépression qui règne dans le collecteur d'aspiration 18 pro voque alors la sortie de l'eau par les petits trous 48, sous forme pulvérisée, et le mélange air-carburant qui provient du carburateur 14 et rendu turbulent par les palettes 42, provoque un mélange intime de l'eau avec ce mélange air-carburant. L'eau arrive donc dans la chambre de combustion sous la forme pulvérisée et elle empêche donc que la bougie d'allumage soit mouil- lée, ce qui nuirait à son fonctionnement0 Sur la figure 4, la référence 105 désigne l'ensemble du bloccylindre d'un moteur endothermique à cycle Diesel d'un camion 106. Ce moteur est muni d'un collecteur d'aspiration 107 ser vant à aspirer l'air par l'intermédiaire d'un filtre à air 108. Conformément à l'invention, entre ce collecteur d'aspiration 107 et le filtre à air 108, est intercalé un dispositif turbopulvérisateur 110 qui sera décrit par la suite de façon détail lée. Le dispositif turbo-pulvérisateur 110 est alimenté par de l'eau prélevée dans un réservoir 120, par l'intermédiaire d'un tube souple 121 et d'une électro-vann2Cette électro-vanne 122 est commandée par l'intermédiaire d'un conducteur, ou petit ca- ble, 123 de manière à se trouver-normalement fermée lorsqu. le moteur est au repos, tandis qu'elle s'ouvre lorsque l'on met le contact dans l'installation électrique du camion0 On empoche ainsi que l'eau contenue dans le réservoir 120 s'écoule dans le dispositif turbo-pulvérisateur 110 et mouille l'intérieur des cylindres.De préférence, le bouchon 124 du réservoir d'eau est muni d'un filtre 125 servant à chasser de l'eau les impuretés éventuelles qui risqueraient de cospromettre le bon fonctionnement du dispositif 110, ainsi que du moteur 105. Si l'on se reporte aux figures 5 et 6, en voit que le dispositif 110 comprend un petit bloc 126 comportant un trou 127 situé en regard de l'ouverture, ou lumière, de sortie du collecteur 107. Sur ce petit bloc 126 sont appliquées deux feuilles 128, de préférence en métal, découpées de manière & former une ouverture qui correspond à l'ouverture 127 du petit bloc 126, cette ouverture des feuilles comportant des palettes inclinées en hélice 128 servant à provoquer de la turbulence dans le mélange air-eau qui passe par l'ouverture 127. De plus, quatre garnitures 129 sont disposées au-dessus des feuilles 128, entre le dispositif 126 et les brides collectrices 130. Dans les deux faces latérales opposées du petit bloc 126 sont pratiqués des trous correspondants, perpendiculaires à l'axe géométrique de l'ouverture 127, trous entre lesquels est disposé un petit tube diffuseur 131, de faible diamètre, muni de petits trous 132. Ce petit tube 131 est fixé au petit bloc 126 par rivetage en vue d'une meilleure stabilité 133. On introduit ensuite, dans les trous servant à loger le petit tube 131, des gicleurs identiques 134, 135 dont chacun est muni d'une pièce rapportée 136. Ces deux gicleurs 134 et 135 sont alimentés par l'intermédiaire de deux conduits ramifiés 137 et 138 et d'un raccord 139 destiné à titre branché sur le tube souple 121 provenant du réservoir 120. Le fonctionnement de ce dispositif 110 tel que décrit est le suivant : lorsque le moteur 105 est en marche et que, par conséquent l'électro-vanne 122 est ouverte, l'eau du réservoir 120 arrive dans les gicleurs 134 et 135 par l'intermédiaire du tube 121, d'où elle est distribuée de façon dosée dans le petit tube 131. La dépression qui règne dans le collecteur d'aspiration 107 provoque alors la sortie de l'eau par les petits trous 132, et la composition air-eau, rendue turbulente par les palettes 128, provoque un mélange intime en arrivant dans la chambre de com bastion sous la forme pulvérisée. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour humidifier le mélange d'air et de carburant destiné à des moteurs endothermiques, caractérisé par le fait qu'il comprend un petit bloc introduit dans le conduit dtadmission du mélange dans la chambre de combustion du moteur, ce bloc étant traversé par une ouverture en regard de ce conduit, un petit tube perforé étant disposé en travers de l'ouver- ture et alimenté en eau pulvérisée par au moins un gicleur qui traverse la paroi de ce petit bloc et pénètre dans une extrémité de ce petit tube. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend deux gicleurs, dont chacun sert à alimenter lune des deux extrémités du petit tube. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'en face de cette ouverture du petit bloc sont disposées des palettes obliques servant à provoquer de la turbulence dans le mélange. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdites palettes sont obtenues par découpage partiel d'une feuille métallique appliquée contre le petit bloc. 5 - Dispositif selon l'une des revendications I à 4, caractérisé par le fait qu'il est destiné à être introduit en aval du carburateur du moteur. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'il comporte deux ouvertures disposées côte à côte, des tinées à être montées en aval d'un carburateur à deux corps. 7 - Dispositif selon l'une des revendications I à 6, caractérisé par le fait qu'il comprend de plus un conduit d'alimentation des gicleurs, relié à un réservoir d'eau. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que, dans ledit conduit, est introduite une électro-vanne à deux voies normalement fermée, commandée par le circuit électrique du moteur de manière à s'ouvrir lorsque l'on ferme le circuit d'allumage du moteur.