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chromium
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DES
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Disease
(3/ 4)
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Exhausting
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AIR INJECTION
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Depression
(1)
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Organism
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precis
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2512494A1
Family ID 28672189
Probable Assignee Leistritz Hans Karl
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISPOSITIF D'ECHAPPEMENT D'UN MOTEUR THERMIQUE A PISTONS
EN Title IC ENGINE EXHAUST - INCLUDES AIR INJECTION AFTER BURNER
COOLER AND SOUND DEADENING SECTIONS
Abstract
_________________________________________________________________
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN SYSTEME D'ECHAPPEMENT POUR TOUS LES
MODES DE CONSTRUCTION DE MOTEURS THERMIQUES A PISTONS.
CE SYSTEME EST CARACTERISE EN CE QU'IL COMPORTE UN TUBE PROVENANT DE
L'ECHAPPEMENT DU MOTEUR, SUIVI D'UN ESPACE DE PLUS GRANDE CAPACITE,
SUIVI A SON TOUR, APRES UN CHANGEMENT BRUTAL DE DIAMETRE, D'UN NOUVEAU
TUBE ALLONGE, LES ELEMENTS AVAL 30, 38 DE LA SUCCESSION D'ESPACES
PRECITES 14, 30, 38 CONSTITUANT UN ENSEMBLE D'HARMONISATION SPECIAL
DIT "PARCOURS D'APPEL"; UN AGENCEMENT INTERSTITIEL D'ACHEMINEMENT DES
GAZ COMPORTANT L'UN AU MOINS DE DEUX SYSTEMES D'INJECTION, POUR
ALIMENTER UNE TETE DE BRULEUR 467 DE POST-COMBUSTION, SUIVI D'UN TUBE
DEPOURVU D'OBSTACLES INTERIEURS 161 ORIENTE VERS UNE LARGE SURFACE 21
LAQUELLE PORTE PAR AILLEURS UN ORGANE D'ALLUMAGE 111, 112.
The exhaust is for an internal combustion piston engine. There are
connections to the engine and a sound deadener and cooler exhausting
to atmosphere. The exhaust gas flows in a series of chambers in the
system, formed by a pipe and a passage in a larger volume. Exhaust gas
is mixed with balancing air which is injected. This mixture feeds an
after burner head, aimed at a large surface with an ignition device.
The cooling and sound deadening sections follow the after burner
section.
Description
_________________________________________________________________
L'invention concerne non seulement un dispositif special de
post-combustion, mais encore l'epuration des gaz d'echappement en
liaison avec l'echappement tout entier, ce qui oblige a resoudre les
problemes relatifs aux fonctions suivantes: insonorisation, epuration
des gaz d'echappement, refroidisssment desdits gaz apres une double
combustion, resistance a la fatigue de l'installation
approximativement en rapport avec la vie du moteur. De plus, le
technicien doit y trouver des directives permettant d'assurer l'harmo-
nisation de la puissance delivree par le moteur avec l'ecou- lement
des gaz incandescents a l'interieur du dispositif de post-combustion,
quel que soit le regime, en partant du demarrage a froid.
L'invention constitue un perfectionnement du systeme d'echappement a
post-combustion, tel qu'il a ete decrit par le brevet US NO 4 318 887.
Cette derniere construction etait deja basee sur le systeme de la
chambre de combustion a flux inverse, qui presente un grand nombre
d'agencements provoquant des courants antagonistes destines notamment
a reutiliser la chaleur de la post-combustion pour l'alimentation
thermique de celle-ci, grace a des circuits facilitant plus
particulierement l'echange de chaleur.Outre l'utilisation de profiles
creux en aluminium comme acumulateurs de chaleur et rechauffeurs de
l'air frais, ainsi que des agencements de flux inverses antagonistes
du gaz d'echappement de la postcombustion, ladite construction
comportait, dans l'alimentation du bruleur de post-combustion, un jet
pilote en avance, forme de gaz d'echappement du moteur sans melange,
ledit jet etant injecte dans le circuit mixte gaz/air frais situe en
amont de la chambre de combustion. Toutefois, ce jet pilote presentait
l'inconvenient d'etre entierement baigne d'air d'adduction, plus
frais, avec lequel il se melangeait en amont de l'allumage, provoquant
une perte de temperature substantielle.D'autre part, la chambre de
combustion de l'appareil de post-combustion comportait trois etages,
ce qui entrainait notamment des resistances elevees de frottement,
pouvant presenter des inconvenients pour le rendement du moteur.
Enfin, ce mode de construction ne comportait aucune mesure permettant
d'augmenter la duree de vie des silencieux de pot d'echappement qui
equipent generalement les automobiles. Desormais, le domaine
d'application est elargi, alors que les principes de base de la
construction precedente ont du etre davantage rationalises, surtout en
ce qui concerne la technique de production.
C'est notamment par quatre series de mesures que l'invention provoque
un perfectionnement de la construction du bruleur de post-combustion
et de l'ensemble de l'echappement.
1) Au lieu d'une chambre de post-combustion a trois etages, on a
elabore, -par analogie avec le fait que tous les dispositifs de
combustion intensive tendent, dans leur partie aval, a creer des
colonnes de gaz continues en mouvement, ce qui, pour citer un exemple,
est le cas de cheminees etc.,- un agencement de chambres accorde aux
proprietes d'une post-combustion alimentee par impulsions, permettant
d'obtenir, en aval de la zone d'allumage de la post-combustion, un
ecoulement de gaz incandescents qui peut etre harmonise avec tous les
regimes du moteur: c'est le "parcours d'appel" ou de tirage.Cet
agencement se compose, selon des proportions a harmoniser, de deux
chambres: d'abord une chambre de detente allongee, de volume
relativement important, puis un canal contigu, tres long, dont la
longueur est rationnellement superieure a celle de la chambre de
postcombustion en aval de la tete de bruleur. Dans une chambre de
combustion a inversion de flux, l'espace (30) qui entoure le "tube
thermique" (116) remplit la premiere condition.
Jusqu'a present, on n'avait songe, pour son harmonisation, qu'a creer
des surfaces d'echange importantes grace a un agencement de
contre-courant. On a alors concu souvent des subdivisions de la
chambre de combustion qui engendraient des resistances considerables a
l'ecoulement, par exemple dans la construction selon le brevet US NO 4
318 887. Or, pour le parcours d'appel, un element decisif consiste au
contraire a maintenir a un faible niveau ces resistances a
l'ecoulement. C'est pourquoi l'ancien agencement a trois etages a ete
simplifie en le ramenant a un seul etage, pourvu d'un nouveau systeme
d'alimentation et concu avec des proportions relatives differentes.
Meme le tube thermique 116 a ete debarrasse de tout obstacle interieur
dans sa partie aval (161, fig. 1).L'extremite aval de la chambre 30 se
prolonge par le "parcours d'appel" final: ce parcours est constitue, a
la fig. 1, par le tube a faible section 38. Ce tube doit etre
harmonise de telle maniere que, malgre un changement de regime du
moteur, on puisse observer un ecoulement continu de gaz chauds.
2) La tete du bruleur (467) est disposee desormais vers le milieu du
tube thermique (116). C'est donc dans la partie amont (162) dudit tube
qu'est reporte le parcours d'alimentation avec son diispositif
d'injection et l'arrivee d'air frais (tuyeres d'injection 9 et
cheminement d'air frais additionnel 19/191/192). La partie aval (161)
du tube thermique reste exempte d'obstacles et orientez, par son
extremite ouverte, vers la paroi (21) qui porte l'organe d'all~umage
(111/112). Par rapport a la paroi (21), le parcours d'appel agit comme
un tube en depression continue.I1 complete ainsi l'action des
injecteurs.
3) Le bruleur est articule en une partie amont et une partie aval. La
partie amont se compose des deux chambres de pre-combustion 150 et
162. La partie aval comporte une paroi perforee peripherique 46 et une
paroi perforee amont 47. Pour offrir une vaste plage de possibilites
d'harmonisation avec la multiplicite constructive des moteurs a
pistons et la diversite de leurs caracteristiques de fonctionnement,
on peut faire parcourir les chambres de precombustion 150 et 162,
ainsi que les parois perforees 46 et 47, -l'ensemble etant designe
globalement par le terme "tete de bruleur",- selon les conditions
d'harmonisation cas par cas, soit uniquement par des gaz d'echappement
du moteur, soit par de l'air frais seulement, soit enfin par des
melanges.
Les deux figures 1 et 2 illustrent a cet effet les cas de principe les
plus importants. Alors que la solution selon la fig. 1 peut etre
consideree schematiquement comme applicable indifferemment aux moteurs
monocylindriques et polycylindriques, la figure 2,dans laquelle les
traits pleins illustrent la version monocylindrique, (tube d'admission
14), represente ausi des variantes d'alimentation par un moteur
polycylindrique par les tubes d'admission en traits discontinus (16,
aboutissant, comme le tube 14, dans la chambre de precombustion 150;
15 et 17 aboutissant, au contraire, dans la chambre 93). On
considerera d'abord la variante ilustree sur la fig. 1.LA, le jet de
gaz chauds, qui, dans la construction selon le brevet US 4 318 887
precite, etait encore entoure d'air dans toute la zone d'allumage et
s'y melangeait aussi avec l'air frais, se trouve reporte dans la tete
de bruleur, qui fait partie de ladite zone d'allumage, cette tete de
bruleur etantentouree par les parois 46 et 47 et designee sur les fig.
1 et 2 par le repere 467. Dans la chambre de precombustion 150 de la
fig. 1, le jet de gaz chauds, qui y arrive par le canal 10 ou par les
canaux 10 + 11, n'est pas melange avec l'air, de telle sorte qu'il
arrive pratiquement avec tout son contenu de calories dans la tete de
bruleur 467. En outre, meme dans un moteur polycy Cylindrique, chacun
des jets de gaz chauds est recu individuellement a la sortie des tubes
d'echappement du moteur qui y sont prevus.Le trace interrompu desdites
ouvertures peut se trouver tres pres de I echappement du cylindre
(moteur deux temps) ou de la soupape d'echappement (moteur quatre
temps, cas general). Sr la fig. 2, le tube d'echappement du moteur 14,
dessins avec une bride, est soit la conduite d'echappement d'un moteur
monocylindrique, soit le collecteur d'echappement d'un moteur
polycylindrique qui a recu auparavant les echappements des autres
cylindres. Ce tube 14 penetre dans la chambre de precombustion 150 du
bruleur en y injectant toute la masse des gaz d'echappement: par les
orifices de 1-a paroi perforee 47, une partie de ces gaz est derivee
vers la tete de bruleur umage 467 ou elle constitue un faisceau de
jets pilotes, tandis que tout le reliquat emprunte la canalisation 142
pour parvenir dans la chambre 93, puis par la succession de chambres
93,92, 91, dans les tuyeres 9 de l'injecteur d'air frais 9/19. Ce
dernier aboutit a la tete du bruleur par la paroi perforee 46, y
injectant un melange de gaz d'echappement et d'air frais.Cette
variante presente l'avantage que la chambre de precombustion 150,
ainsi que la paroi exterieure de la canalisation centrale 199 d'air
d'apport, se trouvent exposees totalement a une injection thermique de
chaleur du moteur par toute la massse des gaz d'echappement. Etant
donne la brievete du parcours aboutissant aux orifices de la paroi
perforee 47, la temperature du faisceau de jets pilotes s'abaisse a
peine. Grace a l'energie de circulation, ce faisceau forme, sur la
fig. 1 comme sur la fig. 2, la base d'un second systeme d'injection,
dont l'effet d'entrainement agit en permanence sur tous les orifices
des parois perforees de la tete du bruleur (paroi 46 et reliquat de la
paroi 47).La canalisation interieure d'air 199, qui n'est indiquee que
sur la fig. 2, pourrait etre prevue ausi dans le dispositif selon la
fig.l Le schema selon la fig. 2 contient en outre les variantes
suivantes: en premier lieu, la solution polycylindrique dans laquelle
les autres tubes d'echappement des gaz du moteur (15 a 17) sont
diriges soit vers l'une des deux chambres de precombustion 150 et 162,
soit vers l'une et 1' autre; en second lieu, on peut conserver ou
omettre la canalisation 142; troisiemement, on peut omettre
l'injecteur 9/19; quatriemement, il est cependant indispensable de
conserver toujours une injection anticipee des gaz chauds par les
perforations de la paroi 47.Dans l'action du bruleur ainsi decrit,
deux domaines sont a distinguer: l'apport direct d'energie provenant
des cylindres du moteur, grace aux deux systemes d'injection des deux
injecteurs, puis une caracteristique d'ejection qui provoque une
certaine continuite d'ecoulement, obtenue grace au systeme deja decrit
d "parcours d'apex (cf. "2" ci-dessus); ce systeme aplanit en quelque
sorte le caractere pulsa toi re inherent au circuit d'alimentation du
bruleur.En outre, cette construction d'une chambre de post-combustion
utilise d'une facon nettement plus explicite une serie de decouvertes
scientifiques qui avaient ete exposees des 1937, -limitees, il est
vrai, au domaine general de la conduite du feu,- par Kurt RUMMEL dans
la revue "Archiv fur das Eisenhuttenwesen", parue a
Dusseldorf, a la suite de series d'esais tres precis. RUMMEL y a
determine le role decisif qui incombe aux facteurs suivants:
difference de vitesse entre les jets de gaz et d'air a l'interieur
d'un bruleur, (p. 30), angle de pente lors de l'impact des deux
fluides (p. 78), concentration du phenomene sur une couche,
"infiniment mince" si possible,-(presque bi-dimensionnelle),- et choc
sur une paroi perpendiculaire a la direction des jets (pp. 115, 547 et
s.).Les deux premiers facteurs sont materialises dans le bruleur
preconise, a l'interieur de la tete dudit bruleur, par la circulation
croisee qui s'y etablit gracie a la rencontre des jets peripheriques
provenant de la paroi perforee 46 et des jets axiaux faisant irruption
par la paroi perforee 47, tandis que les deux derniers facteurs sont
realises par la circulation inversee qui se produit apres le choc sur
une paroi a large surface (21, fig. 1), sur laquelle est egalement
loge l'organe d'allumage (111, 112). Dans la chambre en aval de
l'inversion de jet se trouve egalement la possibilite d'expansion
simultanee sous l'effet de l'augmentation de temperature, cette
possibilite favorisant une combustion optimale.Grace a un isolement
exterieur de la paroi, complete, le cas cheant, par l'emploi d'un
materiau accumulant l'energie, on realise, apres la periode
d'echauffement, une "paroi chaude" permanente, de telle sorte que le
choc ne fasse pas descendre les gaz au-dessous de leur temperature
d'allumage.
Avant tout, il est evident que seule la conjonction de ces facteurs
permet d'integrer totalement, pour tous les regimes du moteurs, dans
le processus de mixage, un faisceau de volumes de gaz, non encore
melanges avec l'air, jusque dans la zone determinante a couche mince
par laquelle les gaz poursuivent leur cheminement le long de la paroi
chaude.
C'est la le but de la structure constructive ainsi decrite, associant
la nouvelle tete de bruleur citee avec ses diferences de vitesse,
l'inversion de flux par choc sur la paroi chaude et le parcours
d'appel, avec son premier etage 30,qui facilite l'expansion.
4) Comme le montre la fig. 3, l'appareil de postcombustion est
raccorde directement aux brides d'echappement du moteur (14 a 17). Les
paragraphes 1 a 3 ci-dessus etaient consacres a la discussion de la
conjonction des elements de construction jusqu'a la sortie du gaz
d'echappement apres post-combustion, par le parcours de tirage final
en 38. En aval, on trouve un tube en acier chromium 381, de section
plus grande, dans lequel un injecteur d'air frais supplementaire
projette de l'air vers les chambres suivantes, de telle sorte que le
point a partir duquel on peut utiliser les canalisations en aluminium
peut etre determine metrologiquement.Les fig. 4 et 5 illustrent des
conduites insonorisantes a flux interrompu d'un type nouveau, dans
lesquelles les tubes d'acier habituels ont ete remplaces par des
profiles creux monobloc en aluminium comportant un grand nombre de
conduites, moulees en regle generale. Pour ces dispositifs
insonorisants, les volumes d'air a ajouter sont, la plupart du temps,
nettement plus petits (400 + 500).
On decrira ci-apres,a titre d'exemples non limitatifs, diverses formes
d'execution de la presente invention, en reference au dessin annexe
sur lequel
La fig. 1 est une vue en coupe de la premiere partie du dispositif
d'echappement selon l'invention, allant du tube ou des tubes
d'echappement du moteur jusqu'au bout du parcours d'appel final (38)
du systeme thermique de postcombustion.
La fig. 2 illustre, par une vue en coupe, un mode alternatif
d'acheminement des gaz pour differents types de moteurs a pistons, ou
l'alimentation est realisee par un tube d'echappement moteur unique
14, apartenant a un moteur monocylindrique ou formant la sortie du
tube collecteur d'un moteur polycylindrique; les traits discontinus
representent, par ailleurs, diverses variantes d'alimentation du
dispositif par les gaz d'echappement du moteur (15 a 17).
La fig. 3 montre le profil du raccordement de l'appareil (321) et, en
coupe, l'acheminement des gaz sortant du parcours d'appel (38)
jusqu'au debut de la partie finale de l'installation, constituee
essentiellement de profiles creux en aluminium.
Les figures 4 et 5 sont des vues en coupe de silencieux realisables en
aluminium.
Ces dessins sont schematiques et ne renseignent d'aucune facon sur les
problemes de dimensionnement. Les fleches noires representent
l'itineraire du gaz d'echappement non epure, les fleches noires a
champ blanc representent un melange de gaz d'echappement non epure et
d'air frais, brut ou deja homogeneise, les fleches blanches
representent l'itineraire de l'air frais addtionnel et les fleches
blanches en traits discontinus celui du gaz d'echappement en cours de
post-combustion ou deja brule.Dans le dispositif selon la fig. 1, le
gaz arrivant du moteur par la conduite 14 penetre dans l'appareil
suivant deux itineraires differents: d'une part, par des perforations
menagees dans ladite conduite, qui les font pas-ser par la suite des
chambres 93, 92, 91 pour aboutir dans les tuyeres 9 d'un injecteur
represente par un tube a parois creuses entourant une chambre
interieure 19 de plus grande section, cete derniere constituant
l'extremite aval d'une canalisation insonorisee d'air d'apport;
l'autre itineraire conduit le gaz d-'echappement, par une canalisation
10 qui traverse la partie aval de la chambre de post-combustion 30,
jusqu'a la chambre de precombustion 150 de la tete 467 du bruleur,
d'ou partent axialement les jets chauds, par les perforations de la
paroi 47, vers l'organe d'allumage 111/112.En sortant de l'injecteur
precedemment decrit 9/19, qui est une partie integrante d'un profile
creux 1621, le melange de gaz et d'air penetre dans la chambre de
precombustion 162 de la tete du bruleur, puis il ressort par les
perforations de la paroi preripherique 46 pour arriver dans La chambre
467 ou il prend la forme dun balayage a courants croises. Les jets
ainsi formes sont coupes par leur milieu, suivant une pulsation plus
forte, par ceux arrivant par l'itineraire court sous forme de jets
chauds. Sur la fig.l on reconnait la canalisation 16 d'echappement du
moteur, qui montre schematiquement aussi que le circuit de gaz ainsi
decrit peut s'appliquer par addition a des moteurs polycylindriques
tout comme pour le canal d'alimentation unique 14.Le trace interrompu
des canalisations 10 et 11 signifie que l'extraction des gaz
d'echappement du moteur peut s'effectuer en n'importe quel point,
c'est-a-dire aussi a proximite immediate de l'echappement de chaque
cylindre. La tete de bruleur 467 se termine par une chambre tubulaire
161 libre de tout obstacle et dont l'orifice aval est dirige,en
laissant une petite distance, vers une paroi 21 a grande surface,
laquelle porte l'organe d'allumage 111/112. Ce dernier comporte un
pole positif 111 entoure d'une gaine isolante conique, comme on le
trouve habituellement dans les bougies a etincelle glissante, mais il
comporte, en outre, un point a la masse 112, situe a la meme distance
dudit pole positif 111 que la paroi 21.On obtient ainsi un faisceau
d'etincelles multiples qui vient s'ajouter a celles jaillissant entre
l'electrode et la zone annulaire de la paroi 21 qui entoure la gaine
isolante.
L'augmentation brutale de la section, s'ajoutant au choc du courant
gazeux avec deviation centrifuge, entraine une revolution a grande
surface de la masse turbulente gaz-air sortant de la chambre
cylindrique 161. Au point de vue des methodes de fabrication, il est
recommande de proteger cette zone d'inversion de jet, qui est la plus
chaude de l'appareil, et notamment d'utiliser, comme l'indique la fig.
1, un materiau accumulant la chaleur, assez massif et isole, de plus,
vers l'exterieur. On peut aussi disposer a l'interieur du circuit des
gaz de la fig. 1 une canalisation d'air interieure 199, qui traverse,
selon la fig. 2, la chambre de precombustion 150.L'effet pulsatoire
plus prononce des jets de gaz chaud traversant les perforations de la
paroi 47 agit sur cette canalisation d'entree d'air 199 (qui doit etre
axiale, comme l'indique la fig. 2) comme une pompe a air pulsante.
Ceci presente un avantage, par exemple, dans le cas des moteurs
monocylindriques de motocycles, dont la poignee des gaz est
generalement manipulee par saccades et pour lesquels les quantites
necessaires d'air sont livrees sans retard. Chaque entree d'air d'un
moteur thermique doit etre munie de dispositifs insonorisants. La fig.
1 en montre un exemple avec la succession de chambres 196/397/195/194
/193. Comme l'indique la fig. 3, le silencieux 397 peut etre reuni
constructivement avec le silencieux d'aspiration 297.
Dans ia variante d'agencement de la fig. 2, le gaz d'echappement
moteur de la canalisation 14 penetre directement dans la chambre de
precombustion 150 du bruleur avec toute sa masse. I1 en resulte un
plus grand apport de chaleur, bien qu'une partie seulement en soit
directement derivee vers la tete du bruleur 467 a travers la paroi
perforee 47, le reste venant baigner les parois de la conduite d'air
199 sans que la temperature des jets chauds traversant la paroi 47 ne
soit pratiquement reduite. A partir de la chambre de precombustion
150, le reliquat du gaz d'echappement se dirige, par la canalisation
142, vers la suite de chambres 93 et suivantes, ainsi qu' il a deja
ete decrit pour la fig. 1. Selon les deux fig. 1 et 2, cet itineraire
des gaz est fortement insonorise.Comme l'indiquent les itineraires 15
a 17 en traits discontinus, cet agencement de conduite des gaz peut
s'averer tres pratique pour les deux cas extremes de moteurs
monocylindriques et polycylindriques. Dans un moteur monocylindrique,
la chambre de precombustion 150, alimentee par la canalisation 14,
constitue la source d'apport de chaleur la plus importante a partir de
la source thermique constituee par le gaz d'echappement. Dans le cas
du moteur polycylindrique, il existe une possibilite d'obtenir une
subdivision des masses de gaz par decalage dans le temps, analogue a
la structure du moteur polycylindriques, de telle sorte que, par
exemple la chambre de precombustion 150 recoive les gaz d'echappement
du moteur par les canalisations 14 et 16, tandis que les canalisation
15 et 17 aboutissent a la succesion de chambres 93 et suivantes. La
canalisation 142 peut alors etre supprimee, ce qui simplifie encore la
construction tout en permettant des raccordements tres pratiques a la
serie des brides du moteur, lorsque l'appareil 321 est "couche" ou
monte horizontalement. Un tel montage ne correspond pas a la
silhouette tracee ala fig. 3, car l'appareil 321 y est montre en
position verticale.Si l'on omet la canalisation 142 et si les
canalisations 14 et 16 selon la fig. 2 aboutissent par exemple
directement a la chambre de precombustion 150, que ce soit dans le cas
du moteur monocylindrique comme du moteur polycylindrique, et si
l'injecteur amont 9/19 etait supprime, la chambre de precombustion 162
serait seule necessaire pour assurer l'aspiration; la tete de bruleur
467 recevrait egalement de l'air par la paroi perforee 46, de telle
sorte que le faisceau de jets de gaz chauds arrivant par les
perforations de la paroi 47 entratnerait des jets d'apport d'air de
l'inte- rieur comme de l'exterieur dudit faisceau. Pour les conditions
du demarrage a froid sans correctif, ce serait l'agencement le plus
efficace.La chambre 162, qui subsisterait, serait alors raccordee a la
conduite 193, ce qui donnerait la sequence spatiale suivante, en y
comprenant la chambre de prechauffage d'air 194: 196/397 (ou 297 dans
le cas de la fig. 3), 195/194/193/162/paroi perforee 46.
La fig. 3 donne un apercu de la possibilite d'utiliser, pour
l'aspiration d'air de l'appareil de post-combustion, (cf.195 a la fig.
1), non pas un silencieux separe, comme l'indique la fig. 1 en 397,
mais de prevoir a cet effet le silencieux d'aspiration 297 du moteur.
I1 en est de meme du parcours de refroidissement en aval du parcours
d'appel 38, avec une autre adduction d'air (196/197/198), de telle
sorte que le canal 196 ou meme le canal 198 puissent etre directement
raccordes au silencieux 297. L'aspiration d'air precitee est realisee
a l'aide des tuyeres 382. C'est a partir du tube a parois creuses 1625
que commence, en regle generale, la conduite d'echappement des gaz,
constituee habituellement par des profiles d'aluminium seulement, en
appliquant selon les besoins l'une ou l'autre des sequences de tubes
selon les fig. 4 et 5.La conduite selon la fig. 4 comporte un
refroidissement axial par air, qui n'est pas integre dans le fluide
qui traverse le silencieux en tant qu'air d'apport, mais qui, grace a
un tube supplementaire 403, relie la chambre interieure 412 du profile
d'extremite, des son extremite amont, avec l'atmosphere, de telle
sorte que le gaz d'echappement, sortant des canaux subdivises, ne se
mele a cette masse d'air arrivant axialement qu'a l'atmosphere, par un
effet de trompe. Le tube creux profile 502 du silencieux selon la fig.
5 se compose exclusivememnt de canaux partiels plus petits et s'ecarte
du principe general de construction des profiles creux utilises par
ailleurs ci-dessus, faute d'espace suffisant a 1' inte- rieur de
chacun des canaux. Grace a ce mode de construction, on pourrait
utiiser avantageusement l'effet filtrant de tubulures de faible
section en liaison avec un volume amont (500) abaissant la frequence.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1.- Systeme d'echappement pour tous les modes de construction de
moteurs thermiques a pistons, a raccorder aux tubulures ou aux brides
d'echappement du moteur afin d'effectuer l'epuration des gaz
d'echapeaent et l'insonorisation, ainsi que le refroidissement des gaz
au moment de leur ejection a l'atmosphere, caracterise en ce que, a
partir de l'orifice d'echappement d'un moteur monocylindrique ou bien
a partir des orifices d'echappement d'un moteur polycylindrique, le
reglage de l'echappement en fonction de la puissance delivree par le
moteur, comme l'acheminement des gaz incandescents d'un systeme
thermique de post-combustion integre dans l'echappement, sont assures
par une succession d'espaces favorable aux deux points de vue
techniques precites, ladite succession se composant, par principe, ms
a part des differences dans les elements intersticiels tenant a
l'agencement varie de la confluence entre les fluides que sont les gaz
d'echappement et l'air d'apport, d'un tube provenant de l'echappement
du moteur, suivi d'un espace de plus grande capacite, (lequel
participe a la fois au rendement du moteur et a la post-combustion),
suivi a son tour, apres un changement brutal de diametre, d'un nouveau
tube allonge, les elements aval (30, 38) de la succession d'espaces
precites (14, 30, 38) constituant un ensemble d'harmonisation special
dit "parcours d'appel"; en ce qu'entre le module de construction forme
par le ou les tubes d'echappement du moteur (14 a 17) et celui
constitue par les deux autres composants "chambre de detente" (30) et
"tube d'extremite" (38) formant l'ensemble d'harmonisation appele
precedemment "parcours d'appel", s'etend un agencement interstitiel
d'acheminement des gaz pour la confluence des fluides "gaz
d'echappement du moteur" et "air d'apport", comportant l'un au moins
de deux systemes d'injection (groupe d'injecteurs 9/19 ou groupe
47/46),pour alimenter une tete de bruleur (467) de post-combustion,
suivi d'un tube depourvu d'obstacles interieurs (161) oriente vers une
large surface (21) mais se terminant a une certaine distance de
celle-ci, laquelle porte par ailleurs un organe d'allumage (111, 112)
permanent, la masse gazeuse sortant dudit tube (21) subisssant une
inversion centrifuge qui la projette dans la chambre d'expansion (30)
qui suit et qui constitue le debut du parcours d'appel (30, 38); en ce
que le parcours final d'appel (38) est suivi, avant la sortie a
l'atmosphere des gaz, d'une succession d'espaces specialement equipes
de dispositifs de refroidissement et d'insonorisation (a partir du
canal 381).
2.- Systeme d'echappement suivant la revendication 1, caracterise en
ce qu'une masse de gaz chauds, provenant de l'echappement du moteur et
non encore melanges avec de l'air d'apport, penetre axialement dans la
tete du bruleur de post-combustion (467) par un itineraire court, en
passant par la paroi perforee (47) et en croisant une arrivee de
fluides injectes par une autre paroi perforee (46).
3.- Systeme d'echappement suivant l'une quelconque des revendications
precedentes, caracterise en ce qu'une conduite axiale d'apport d'air
(199) est prevue a l'interieur de la chambre de precombustion (150) de
la tete du bruleur (4-67), ladite conduite traversant ladite chambre
pour aboutir a la paroi perforee correspondante (47).
4.- Systeme d'echappement suivant l'une quelconque des revendications
precedentes, caracterise en ce que la paroi perforee (46) qui entoure
la tete du bruleur (467), y fait penetrer, selon la specification
technique requise, soit un melange de gaz d'echappement du moteur et
d'air d'apport, soit du gaz d'echappement seulement, soit de l'air
d'apport seulement.
5.- Systeme d'echappement suivant lune quelconque des revendications
precedentes, caracterise en ce qu'une canalisation d'admission de gaz
du moteur (14) penetre directement dans la chambre axiale de
precombustion (150) de la tete du bruleur (467).
6.- Systeme d'echappement suivant l'une quelconque des revendications
precedentes, caracterise en ce qu'une canalisation (142) partant de la
chambre de precombustion axiale (150) alimente en gaz d'echappement
une succession d'espaces (93) situee en amont de l'injecteur (9, 19).
7.- Systeme d'echappement suivant l'une quelconque des revendications
precedentes, caracterise en ce que des canalisations d'arrivee ou de
transit (14, 142) de la chambre de precombustion (150) traversent la
chambre de detente (30).
8.- Systeme d'echappement suivant l'une quelconque des revendications
precedentes, caracterise en ce que 1' in- jecteur d'air d'apport
aboutissant a la chambre de precombustion (162) est represente, a son
etage extreme aval, par un profile creux dont les parois doubles,
entourant un espace interieur (19) plus grand, sont subdivisees par
des nervures axiales pour constituer un faisceau de tuyeres (9) d'ou
les gaz entrainent, a la sortie, par l'effet de leur energie
cinetique, de l'air d'apport provenant dudit espace interieur (19).
9.- Systeme d'echappement suivant l'une quelconque des revendications
precedentes, caracterise en ce que l'itineraire d'arrivee d'air a
l'injecteur qui aboutit a la chambre de precombustion exterieure (162)
du bruleur comporte une paroi d'echange de chaleur (194) avec le
parcours final d'appel, ainsi que, le cas echeant, un organe de
reglage accouple avec le reglage de l'admission du moteur thermique
(1961).
10.- Systeme d'echappement suivant l'une quelconque des revendications
precedentes, caracterise en ce que la succession d'espaces en aval du
parcours final d'appel (38) est contenue dans un tube d'acier chromium
(381) ou fait suite audit tube et qu'elle est constituee par des
profiles creux en aluminium (1624, 1625) lesquels, combines avec de
petits volumes additionnels (400; 500), constituent des silencieux
d'echappement.
11.- Systeme d'echappement suivant l'une quelconque des revendications
precedentes, caracterise en ce que la succession d'espaces en aval du
parcours d'appel (38) comporte des parcours interieurs de
refroidissement, recevant de l'air d'apport que lesdits espaces
integrent dans leFluide d'echappement (198, 382) ou conduisent d'amont
en aval sans integration.
12.- Systeme d'echappement suivant l'une quelconque des revendications
precedentes, caracterise en ce que des conduites d'air d'apport,
reliees a des injecteurs, sont alimentees par une pression prealable
provenant du compresseur.
13.- Systeme d'echappement suivant l'une quelconque des revendications
precedentes, caracterise en ce que le pole positif de l'organe
d'allumage (111) est revetu d'une gaine isolante conique et coopere
avec un pele a la masse (112) situe a la meme distance du precedent
que la paroi metallique (21) que ladite gaine isolante traverse.
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