Brevet FR3007797A1 — publié le 20150102

L'invention concerne un dispositif d'équilibrage de charges statiques entre carburant et comburant lors d'une combustion. Toutes les machines intégrant une combustion acquièrent une charge statique en fonctionnement. Certaines d'entre elles, comme les véhicules aériens ou terrestres, sont particulièrement soumises aux frottements externes ou internes, qui leur confèrent des potentiels parfois très élevés, de l'ordre de plusieurs kV. Ces charges statiques, lorsqu'elles se retrouvent sur les gouttelettes de carburant pulvérisé après avoir migré dans celui par frottement dans les conduits, ont tendance à mouvoir les dites gouttelettes vers les parois de la chambre de combustion, rendant le mélange plus pauvre au centre. Cette hétérogénéité, même faible, nuit à la qualité de la combustion, générant une surconsommation et une pollution excessive. On peut partiellement résoudre ce problème en faisant un drainage inverse des charges, soit au moyen d'additif dans le carburant, soit en utilisant les forces de Lorentz pour les dévier vers un carter métallique. L'air de combustion étant beaucoup moins dense, la proportion de charges présente dans celui-ci est très faible. Le drainage des charges étant toujours partiel, il y a donc toujours un déficit récurrent de charges dans l'air par rapport au carburant. Plusieurs brevets apportent une réponse à ce déséquilibre, pour la plupart en adjoignant un dispositif auxiliaire d'ionisation sous haute tension nécessitant une alimentation électrique. Comme avantage corrélé on obtient parfois la production d'ozone, gaz réputé pour améliorer le processus d'oxydation des combustions. Un tel dispositif doit pouvoir produire des charges de polarité appropriée selon les cas, en réponse à une analyse de la situation par une instrumentation adaptée. L'ensemble est donc d'un niveau technique élevé, dont la complexité implique à la fois des coûts élevés et des pannes potentielles. Le problème technique posé est donc d'augmenter de façon plus simple la quantité de charges dans l'air d'une combustion afin d'homogénéiser le mélange carburé par répulsion mutuelle, les dites charges devant être du même signe dans l'air et dans le carburant. La simplicité du dispositif doit permettre une installation rapide et peu onéreuse dans le maximum de configurations, sans avoir recours à une alimentation électrique. Les dispositifs connus sont complexes et peu adaptés à une utilisation comme accessoire ou ne traitent le problème que partiellement. On peut notamment citer à titre d'exemple : FR 2491151 Al décrit un dispositif pour améliorer l'efficacité d'un moteur par ionisation et conversion gazeuse de l'air fourni au moteur, dispositif qui nécessite une alimentation électrique. FR 2722923 Al décrit un générateur d'ions négatifs ou positifs en milieu gazeux, à surconfinement de plasma, nécessitant une alimentation électrique. FR 2807889 Al décrit un alternateur comportant des moyens de suppression de l'électricité statique accumulée sur son rotor, considérée comme nuisible, mais ne résout le problème que pour le dit alternateur et non pas pour une combustion. FR 2819552 Al décrit un moteur à combustion comportant un dispositif d'ionisation des gaz d'admission réalisé par un réacteur à plasma alimenté électriquement. FR 2844000 B1 décrit un système de traitement de gaz d'échappement comportant un système d'ionisation des gaz avec injection d'air ionisé, alimenté électriquement. FR 2897395 B1 décrit un dispositif de suralimentation en air d'un moteur à combustion interne comportant un moyen d'ionisation nécessitant une alimentation électrique (notamment pour alimenter des magnétrons). FR 2906847 Al décrit un conduit un conduit de circulation d'air muni d'un dispositif d'ionisation et d'accélération pour un moteur, l'ionisation étant réalisée par des paires d'électrodes nécessitant une alimentation électrique. FR FR2909727 Al décrit un ioniseur énergique pour moteur sous la forme d'une grille conductrice insérée dans le conduit d'admission, portée à un fort potentiel par un alimentation électrique. La demande de brevet n°11 00599 publiée sous le numéro 2971952 décrit un dispositif de traitement magnétique d'un carburant par les forces de Lorentz qui ne traite que le carburant et pas l'air de combustion. La présente invention répond à ce problème, par ses caractéristiques et avantages qui ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après à titre indicatif et nullement limitatif. Le dispositif se présente sous la forme d'une aiguille métallique (1) fixée perpendiculairement et hermétiquement au conduit d'air comburant (9), isolée électriquement dudit conduit (9) si celui-ci est fait d'un matériau conducteur. L'aiguille (1) est raccordée à un câble conducteur fixé à la carrosserie (4) par une fixation (3). La carrosserie (4) est l'une des parties de la machine qui acquiert le plus d'électricité statique. Une 30 partie de celle-ci est libérée via le câble (2) par l'aiguille (1) dans le flux d'air du conduit (9) venant du ventilateur ou filtre (8) par effet de pointe. Par conséquent le carburant n'est plus seul à acquérir des charges par frottement dans le conduit (7) ce qui implique 35 que le mélange carburé remplissant la chambre de combustion (5) bénéficie d'une répartition de charges plus équilibrée entre carburant et comburant. Cet équilibrage permet une répulsion mutuelle entre les molécules et conduit à un mélange plus homogène permettant une meilleure combustion. Dans le cas de l'utilisation d'un piège à électricité statique (6) pour traiter le carburant, le dispositif selon l'invention permet de canaliser spécifiquement ces charges électriques vers le flux d'air en utilisant une deuxième aiguille (lb) et en solidarisant le câble (2b) au piège (6) par une fixation (10). L'effet global d'équilibrage est alors renforcé. Par construction, dans les deux cas, les charges prélevées par le dispositif sont du même signe que celles subsistant dans le carburant, ce qui assure la certitude d'une même polarité dans le mélange carburé sans avoir recours à une instrumentation. Dans le cas d'aéronefs, la carlingue n'est pas la seule partie acquérant un fort potentiel : les hélices et voilures tournantes sont également concernées. Dans ce cas un collecteur sur l'arbre permet de drainer les charges électriques par, le biais d'une aiguille (1) supplémentaire. Chaque machine pourra faire l'objet d'une mesure de potentiel sur ses différentes parties afin de déterminer lesquelles sont les plus aptes à céder de l'électricité à l'air de combustion. Dans le cas d'une automobile, le dispositif s'installe en quelques minutes en piquant à force l'aiguille (1) dans le conduit d'admission non métallique et en reliant le câble à la carrosserie (4) sur une vis existante. Aucune alimentation électrique n'est requise, la polarité des charges ajoutées à l'air est automatiquement la même que celles du carburant. La figure 1 est une vue du dispositif installé sur un brûleur. La figure 2 est une vue du dispositif installé sur un moteur diesel turbo compressé. En référence à ces dessins, à titre d'exemple non limitatif, et selon les figures 1 et 2, un mode de réalisation est détaillé ci après. L'aiguille (1) munie d'une cosse de raccordement est en acier inoxydable ANSI 316, de diamètre 1 mm, d'une longueur de 25 mm, ladite aiguille(1) est munie d'un épaulement et d'un pas de vis permettant de comprimer un joint à l'aide d'un écrou en nylon servant également de maintien au conduit (9). Le câble (2) est en cuivre de section 2 mm2 , la fixation (3) est un boulon du commerce, la fixation (10) est un collier de serrage du commerce. La présente invention se prête à une application industrielle immédiate avec entrè autres les avantages suivants : peu de pièces, coût très faible, entretien limité, et installation simple. Les applications connues mais non exhaustives de ce dispositif sont la lutte contre les émissions polluantes des moteurs ou chaudières à fioul.20 REVENDICATIONS1. Dispositif d'équilibrage de charges statiques lors d'une combustion entre le comburant et le carburant comportant une aiguille (1) insérée dans le conduit de comburant (9) et reliée par un câble conducteur (2) à une partie (4) électriquement chargée de la machine, caractérisé en ce que ladite aiguille (1) diffuse par effet de pointe dans le conduit (9) les charges collectées sur la partie chargée (4) sans aucune alimentation électrique additionnelle. 2. Dispositif selon la revendication n°1 caractérisé en ce que l'aiguille (1) est isolée électriquement du conduit (9) si ledit conduit (9) est conducteur. 3. Dispositif selon la revendication n°1 caractérisé en ce que la liaison entre l'aiguille (1) et le conduit (9) est étanche à l'air et à l'eau. 4. Dispositif selon la revendication n°1 caractérisé en ce qu'il est également utilisé pour réinjecter les charges collectées dans le carburant par un piège à électricité statique (6).25