Brevet FR2555253A1 — publié le 19850524

TITRE DE L'INVENTION : Dispositif de diffusion par diffr action d'un mélange air-essence et son utilisation pour 11 alimentation d'un moteur à combustion interne. DOMAINE DE L'INVENTION : L'invention concerne un disposi tif inclus dans le carburateur, et remplaçant, le diffu seur classique dont la forme est identique dans tous les carburateurs existant, par une structure nouvelle basée sur un principe différent et permettant par le phénomène de diffraction d'économiser du carburant; ou être le terminal d'un système d'injection ayant le même but. ETAT DES TECHNIQUES ANTERIEURES : Dans un moteur à combustion interne le mélange air essence se fait dans le carburateur, dans la partie appelée " diffuseur , en amont du venturi appelé aussi "buse". Le diffuseur classique est constitué d'une pièce profilée alimentée par un conduit sans calibrage particulier qui débouche au centre de cette partie cylindrique, qui débite au niveau du retressisse ment de la buse pour profiter de l'accélération de la veine gazeuse à son endroit de retressissement maximum. La valeur optimale par ce mécanisme du rapport air-essence se situe pour une combustion idéale à 1 gramme d'essence pour environ 14,6 grammes d'air. On sait que le mélange se fait de façon incomplète dans le carburateur et en particulier lors de la mise en oeuvre de la pompe de reprise lorsqu'on demande un effort au moteur, laquelle envoie un jet non pulvérisé dans le corps du carburateur. Ce palliatif étant nécessaire pour faire face à l'effort demandé, a pour conséquence de rejeter dans l'atmosphère un maximum de monooxyde de carbore CO, d'hydro carbure non brulé ou transformé en HC et oxyde d'azote. Dans un mélange riche avec excés d'essence la combustion est incomplète, les émissions de CO et de WC sont import antes mais la température relativement basse conduit g'de faibles émissions de NOX. En mélange Stoechiométrique à combustion idéale, les émissions de CO et HC diminuent tandis que les émissions de NOX augmentent. Autour de la richesse o,85 - o,90, le léger excés d'air permet d'avoir une combustion presque coipîà te avec émissions de NOX maximales, émissions de HC et de CO minimales. En mélange pauvre à très pauvre en dessous de o,8 la combustion complète devient très difficle malgré l'excès d'air. EXPOSE DE L'INVENTION : Pour obtenir une combustion complète avec un excés d'air, il faut savoir que le potentiel énergique est lié d'une part à la quantité d'atomes de carbone au sein d'une moléeule dudit carburant et à la surface de la molécule en rapport avec l'air pour la réaction d'oxydation. La quantité d'atome de carbone étant fixé suivant le type du carburant, il reste à modifier le deuxième facteur : la surface moléculaire. Il faut donc impérativement fractionner en molécules plus petites. L'invention concerne une structure comprenant plusieurs éléments. Le carburant arrive dans le diffuseur après passage dans le tube d'émulsion sous forme d'un jet continu. Le diffuseur par diffraction comporte au niveau de l'arrivée du carburant un alésage qui traverse toute la longueur du diffuseur. Au sommet du diffuseur se trouve un alésage de grand diamètre perpendiculairement au trajet du conduit précédent et de part et d'autre de cet alésage deux alésages de diamètre beaucoup plus faible qui corrigent le débit d'air dans le diffuseur. La partie inférieure est constituée d'une triple rangée d'alésages de petits diamètres. Les alésages inférieurs sont perpendiculaires au conduit du diffuseur et dans le même axe que le flux gazeux. Les alésages latéraux font un angle de 45 degrés par rapport au précédent et entre eux un angle de 90 degrés; les puits des alésages latéraux débouchant dans le canal central. Les orientations différentes des alésages créent un mouvement qui transforment un jet monocinétique en jet isotrope où les molécules sont déviées et s'entrechoquent créant ainsi un remaniement de leur structure tridimentionnelle en fractionnant leur conformation, créant ainsi des molécules plus petites dont la somme des surfaces est sup- érieure à la surface initiale. Le dispositif suivant l'invention permet une meilleure homogénéisation du mélange air - essence, ce qui se manifeste par une plus grande souplesse du moteur lui permettant de rouler à plus bas régime, et se maniafestant par une sensible économie de carburant. I1 est remarquable que le diffuseur par diffraction convient à tout type de carburateur, et entraine par son montage une diminution du gicleur de puissance. Le potentiel énergétique du mélange étant amélioré entraine également une diminution du bruit de fonctionnement du moteur. DESCRIPTION DES DESSINS ET EXPOSE DE LA REALISATION POUVANT S'APPLIQUER A L'INVENTION - L'invention sera décrite plus en détail sur dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatifs et sur lesquels - la figure 1 est une élévation avec coupe du diffuseur - la figure 2 est une vue en plan suivant la ligne 2 - 2 de la figure 1 - la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3 - 3 de la figure 1 - la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4 - 4 de la figure 1 Les figures 6 et 7 représentent le diffuseur par diffraction selon l'invention destiné à être installé dans les carburateurs existant 11, ou servir de diffuseur dans les systèmes à injection 12 (figure 7) auquel cas l'injecteur débouche dans le canal principal 2 du diffuseur. Dans la forme représentée le diffuseur est constitué de plusieurs parties. Il peut être réalisé de manière convenable avec des matériaux appropriés. La structure du diffuseur 1 selon l'invention représenté par les figures 1-2-3-4-8 présente dans sa partie supérieure un alésage central 3 en communication orthogonale avec l'alésage principal 2 du diffuseur. La partie supérieure du diffuseur présente de part et d'autre de l'alésage central 3 deux alésages latéraux 4 communiquant suivant le même axe que l'alésage central 3 avec l'alésage principal 2. Les alésages latéraux 4 contenant deux ajustages calibrés 6 ( figure 5) régulant le mélange gazeux dans son trajet dans le diffuseur. La structure moyenne du diffuseur selon l'invention présente un alésage principal 2 sur toute la longueur du diffuseur représentant l'étage moyen où pénètre le mélange air - essence provenant du puits d'automaticité. L'alésage principal 2 étant en relation avec 1' alésage central 3 et les deux alésages latéraux 4. La structure inférieure du diffuseur selon 1' invention présente une série d'alésages 7 perpendiculaires à l'alésage principal 2 dans l'axe + -- 3 + -- 3 du diffuseur faisant communiquer l'alésage principal 2 avec l'aval du carburateur, dans le sens de l'écoulement de la veine gazeuse. La structure inférieure du diffuseur selon 1' invention présente une série d'alésage 8 de part et d'autre du plan des alésages inférieurs 7 situés obliquement suivant un angle de 45 degrés par rapport à l'axe + -- 3 + -- 3 du diffuseur, angle qui peut être modifié en fonction des données de la vitesse d'écoulement de la veine gazeuse, les deux séries d'alésage latéraux 8 débouchent dans l'alésage principal 2. Le carburant provenant du puits d'automaticité pénètre dans l'alésage principal 2 du diffuseur. Le jet modulé par le premier alésage latéral 4 par l'intermédiaire des gicleurs 6 arrive en regard de 11 alésage central 3 dans lequel l'air arrive à grande vitesse, le mélange air essence se fait alors par mécanisme de diffraction aux niveaux de la série des alésages inférieurs 7-8 situé sur toute la longueur de l'alésage principal. Le contact du flux de l'air et du flux de carburant, ces deux flux étant orientés à 90 degrés l'un par rapport à l'autre, entraine une homogénéisation du mélange des deux composants air essence dans le passage, au travers des petits alésages 7 - 8 avant d'être dosé par le papillon du carburateur pour passer dans le collecteur d'admission. Le diffuseur est maintenu en place par deux méplats 14 situés de part et d'autre du corps du diffuseur, s'ajustant dans une rainure prévue à cet effet dans le corps des carburateurs, à la place du diffuseur classique ou dans le conduit d'admission du système-d'injection. Tout autre moyen de maintient pouvant être naturellement envisagé. REVENDICATIONS - 1.- DIFFUSEUR PAR DIFFRACTION d'un mélange air essence destiné à être monté dans un carburateur où être le terminal d'un injecteur dans un système d'alimentation par injection, caractérisé par une succession de trois étages d'alésage. Un étage supérieur d'alésages perpendicul aires au corps du diffuseur, alésage 3 central et alésage 4 - 4 latéraux contenant des gicleurs. Un étage moyen avec un alésage principal 2 parallèle à l'axe du diffuseur et un étage inférieur alésages 7 - 8 perpendiculaires au précédent,2, mais dans l'axe du diffuseur les deux séries d'alésages latéraux faisant un angle de 45 degrés par rapport à la série des alésages centraux. - 2.- DIFFUSEUR PAR DIFFRACTION selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte dans partie supérieure un alésage central 3 faisant communiquer la partie supérieure avec le conduit d'alimentation 2 du diffuseur. - 3.- DIFFUSEUR PAR DIFFRACTION selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte de part et d'autre de l'alésage central 3, deux alésages latéraux 4 faisant communiquer l'étage supérieur avec le conduit d'alimentation du diffuseur 2 ou alésage central. - 4.- DIFFUSEUR PAR DIFFRACTION selon la revendication 3 caractérisé par la présence dans les alésages latéraux 4 de gicleurs 6 régulant le débit de l'orientation du flux d'alimentation du puits d'automaticité 10 du carburateur. - 5.- DIFFUSEUR PAR DIFFRACTION selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'il comporte un alésage principal 2 faisant communiquer le point d'automaticité avec le corps du diffuseur. - 6.- DIFFUSEUR PAR DIFFRACTION selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'alésage principal 2 comporte sur toute sa longueur une structure hélicoidale 13 présentant des arêtes vives 15 destinées à favoriser l'émulsion du mélange gazeux. - 7.- DIFFUSEUR-PAR DIFFRACTION selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il comporte à son étage inférieur une série d'alésages 7 dont les puits sont perpendiculaires à l'alésage principal 2. - 8.- DIFFUSEUR PAR DIFFRACTION selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'il comporte deux séries d'alésages 8 perpendiculaires à l'alésage principal 2 mais dont les canaux de communications sont obliques par rapport à la série des alésages centraux 7. - 9.- DIFFUSEUR PAR DIFFRACTION selon la revendication 8 caractérisé par le fait que tous les puits des alésages inférieurs 7 - 8 se réunissent pour converger dans l'alésage principal 2 et ainsi déclenchent le principe de diffraction.