Brevet FR2672340A1 — publié le 19920807

NEBULISATEUR ULTRASONIQUE POUR LA NEBULISATION DU COMBUSTIBLE DANS LES MOTEURS A COMBUSTION La présente invention concerne un dispositif de nébulisation ultrasonique du combustible utilisé par les moteurs à combustion interne avec ou sans injection, ou de n'importe quel dispositif utilisant la combustion d'un mélange carburants gaz, où le carburant, le lubrifiant ou un catalyseur doit être pulvérisé. Les moteurs conventionnels à combustion interne pulvérisent (habituellement) le carburant à l'aide d'un gicleur. Les moteurs à injection utilisent la pulvérisation du combustible par des aiguilles qui oscillent, éventuellement, à haute fréquence, mais sans atteindre le domaine ultrasonique (comme par exemple le KE Jetronic de Bosch). En conséquence, le mélange combustible/gaz contient des gouttelettes de combustible de dimensions inégales ; en général, elles dépassent en diamètre les dimensions de 1-2 que l'on obtient d'habitude par la nébulisation ultrasonique. La puissance dévélopée par l'explosion du mélange combustible/gaz dépend de plusieurs facteurs, parmi lesquels la durée nécessaire à la quantité entière du combustible pour exploser. Ce temps est directement proportionnel à la surface libre du combustible par rapport à son volume ; le rapport est influencé d'une manière favorable par la réduction du diamètre des gouttelettes, conformement à la relation#Q = c-#T+k#ds ( Q = quantité de chaleur mise en jeu dans une transformation réversible ; T = température ; s = surface libre : d'après "Thermodynamique - Problèmes résolus", p. 323, par H. Lumbroso, McGraw-Hill Publishers. 1984). Mais les dimensions des gouttelettes obtenues par "la rupture" provoquée par les mouvements mécaniques sont plus petites par nébulisation ultrasonique que celles obtenues par l'action des gicleurs ou d'autres dispositifs oscillant à des fréquences plus basses. Le dispositif invente' présente les composants suivants, dont la forme, les dimensions, la position relative aux autres parties d'un moteur et les autres caractéristiques sont déterminées par le type de moteur et son utilisation - un circuit oscillant à fréquence supérieure à 30 KHz ; - un cristal piézoélectrique mis en vibration par le circuit oscillant - une plaque métallique (ou d'un autre matériau, jugé approprié), mise en oscillation par le cristal piézoélectrique dont la surface doit être suffisament large pour etre capable de nébuliser le combustible liquide avec une haute efficacité (près de 100 %) quand l'alimentation du moteur est à son maximum. Le mélange entre le combustible liquide et la totalité du gaz (air, oxygène) utilisé pour la combustion pourrait se faire soit avant la nébulisation (comme, par exemple, si le nébulisateur était placé entre un carburateur conventionnel et la chambre où se produit la combustion), soit après la nébulisation (comme, par exemple, si le nébulisateur était placé sur un circuit du liquide combustible - cas où le mélange avec le gaz devrait se produire justement autour de l'endroit d'admission dans la chambre de combustion - ou si le nébulisateur était placé dans la chambre même de combustion). La fréquence des oscillations peut être réglée,en tenant compte du débit du liquide combustible, de la dimension optimale des particules obtenues par nébulisation, de la température ambiante ainsi que d'autres paramètres, par un microprocesseur convenable. L'amplitude des oscillations pourrait être modifiée par la modification du nombre des cristaux piézoélectriques ou par des changements dans les caractéristiques du courant délivré par le circuit oscillant. L'augmentation de la quantité de liquide nébulisé pourrait être obtenue par une augmentation du nombre d'ensembles cristal piézoélectrique / plaque ou bien de la fréquence. Selon l'inventeur, le dispositif est destiné à être utilisé pour les moteurs à combustion interne afin d'augmenter leur puissance et aussi de réduire la pollution par combustible incomplètement brulé ( les deux, par rapport surtout à la consonmation de combustible ou d'autres liquides dont l'utilisation est nécessaire au fonctionnement du moteur ou à l'amélioration des performances : par exemple, il diminue la consommation de lubrifiants, d'antidétonnants, de catalyseurs. il est applicable aux moteurs à pistons classiques - 4 temps et 2 temps -, moteurs Vankel, moteurs Sarich, turbines à gaz et statoréacteurs. REVENDICATIONS 1. Dispositif de nébulisation d'un liquide dans un moteur à combustion ; il est caractérisé par un circuit oscillant à fréquence supérieure à 30 KHZ, un cristal piézoélectrique mis an vibration par le circuit oscillant, une plaque métallique (ou d'un autre matériel, jugé approprié) mise en oscillation par le cristal piézoélectrique dont la surface doit être suffisamment large pour être capable de né buliser le liquide avec une haute efficacité. 2. Dispositif de nébulisation selon la revendication n 1, caractérisé en ce que le liquide est un carburant.