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GENLRATEUR DE GAZ SOUS PRESSION A COMBUSTION INTERNE ET A PISTONS LIBRES.
La présente invention se rapporte à un Générateur de gaz sous pression à combustion interne et à pistons libres.
La machine décrite se rattache au type de générateur qui est décrit dans le brevet français antérieur du même inventeur, n 617.547 déposé le 15 juin 1926. Les dispo- sitions générales communes aux deux machines sont les suivantes:
L'invention décrite au brevet ci-dessus consiste principalement à accoupler directement à un moteur à
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combustion interne à piston, un compresseur d'air d'alimen- taLion qui absorve tout le travail moteur produit, et à récupérer l'énergie de la combustion en détendant dans un moteur pneumatique les fumées de la combustion, de la pression d'échappement à la pression armoaphérique.
Elle consiste, outre cette disposition principale en certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en môme' temps et dont il sera plus explicitement parlé ci- après, notamment les suivantes, 1 - Moteur et compresseur étant disposés en tandem, les pistons moteurs et compresseurs sont portés par une même tige entièrement libre sans liaison cinématique avec l'ex- térieur.
2 - Los enveloppes des cylindres moteurs et compres- s*iz, et le bâti qui les réunit sont mobiles sur les fonda- tions.
3 - L'étanchéité entre piston et cylindre est réalisée sans frottement.
4 - Le mouvement alternatif du bâti par rapport aux - fondations qui est synchronisé avec le mouvement des pistons , par rapport au bâti est utilisé pour la commande des organes . de distribution.
Les gaz d'échappement pourront alimenter soit un motour à piston, soit une turbine, soit un moteur rotatif et d'une façon générale tout récepteur pneumatique. Ils pourront être substitués à la vapeur d'eau dans tous ses emplois sans modification essentielle des récepteurs.
L'invention vise en particulier la production d'éner- gio électrique et d'air comprit la propulsion des navires, ,es locomotives à piston ou à turbine, des avions et des automobiles, la commande des machines-outils, des treuils et machines d'extraction, de laminoirs etc...
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Elle permet l'emploi des combustibles les plus divers, particulièrement ceux à point d'inflammation élevé et à haute tendeur en cendres, tels que huiles et goudrons lourds, poussière de charbon en suspension dans l'eau ou dans un combustible liquide.
Enfin, les parois latérales du générateur faisant l'objet de la présente invention, comme celles du géné- ratour décrit dans le brevet précédent ne sont pas re- frol elies.
Outre ces dispositions générales.déjà décrites dans le précédent brevet, la machine qui fait l'objet de la présente invention est caractérisée par un certain nombro d'autres dispositions, notamment les suivantes: 1/ La pression de refoulement du cylindre compres- scur et le volume de ce cylindre sont calculés de manière à réaliser les conditions suivantes:
a) le volume refoulé à chaque battement par le compresseur à pleine charge est plusieurs fois supérieur au volume d'air de combustion. b) la combustion s'effectue dans le cylindre mo- Lour avoc un excès d'air élevé. pans ces conditions, 'le niveau de la temp6ratiir,,e de combustion, le débit d'air'de balayage et la durée dco temps de balayage sont tels que la température moyenne dans le cylindre moteur soit suffisamment basse pour qu'il devienne inutile de refroidir les parois par une circulation extérieure d'eau.
2/ pour assurer la continuité du fonctionnement, la distribution du générateur est réglée de telle sorte que la compression dans le cylindre moteur garde une valeur élevée après un certain nombre de battement vide, (c'est-à-dire sans combustion).
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Dans un générateur à double effet, ce résultat peut être obtenu en calculant la pression de refoulement et l'espace libre du cylindre compresseur do telle sorte que le refoulement d'air comprimé commence salement après que la pressjon dans le cylindre moteur ait atteint une valeur élevée, convenant au bon fonctionnement.
Dans un générateur à simple effet, un résultat beaucoup plus parfait peut être obtenu'en assurant le ren- voi du piston moteur dans Io cylindre mcteur âpre. une cour: de refoulement par l'action combinée du compresseur et d'un récupérateur à air. Il est alors possible deren- àr'o la compression dans le cylindre moteur à peu près ton- dépondante du débit du compresseur et de la quantité de combustible introduite à chaque battement, ceci sera clique plus en détail ci-dessous dans la Description dolin6 à titre d'indication.
3/ Le piston moteur et le piston compresseur forent. une seule pièce parfaitement rigide, sans aGsenblage, nt tire, ni liaison interposée.
4/ Pour diminuer los fuites entre piston et cylin- dre, les parois latérales du piston moteur et du piston compresseur sont pourvues de rainures ti6lie'oïdales fi.nulba et .errées très peu inclinées sur la section droite..
5/-Io refoulement du compresseur s'effectue dans un collecteur de balayage fixe qui sert de bâti général et de guidage au bloc des cylindres. Le cylindre moteur est entièrement plongé à l'intérieur de ce collecteur, disposition qui diminue les fuites de chaleur à travers la paroi et améliore le refroidissement du cylindre plongé dans un milieu dense à conductibilité élevée.
6/ Le balayage et l'échappement du cylindre moteur
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s'effectuent comme dans les moteurs à deux temps du type courant par des orifices disposés dans la paroi latérale en regard des collecteurs de balayage et d'échappement et découverts par le piston moteur après une course de détente. pour éviter que les pertes de charge au cours du balayage ne soient élevées et en raison de la grande vitesse du piston, on donne à ces orifices une hauteur élevée, telle que la course de balayage atteigne une fraction notable i de la course totale.
Le volume respectif des collecteurs (le balayage d'une part, d'échappement d'autre part, est calculé de telle sorte que pendant le mouvement du piston ...couvrant les orifices de balayage et d'échappement, 11 no ±0 produise pas de reflux des gaz d'échappement dans lc cylindre moteur, c'est-à-diro que le débit à travers les orifices d'échappement ne se renverse pas* 7/ La distribution du cylindre compresseur a'effec- tue par des clapets automatiques constitués par un diaque 13n tole percé d'orifices rmulaires et mobile entre un 03-ùge percé d'orifices annulaires correspondants aux plein ûu clapet et un contre-siège.
Ces c lapcta ¯¯ . se .louent 008 clapets du même type employés dans les compresseurs d'air par 1'absence de dispositif do '-appel élastique., Ils sont' en effet disposés daris le fond du cylindre compresseur de telle sorte que les forces d'inertie induites par le mouvement du bloc des cylindres tendent automatiquement à les rappeler sur leur siège â la fin do la course du piston.
8/ Pour assurer la sécurité du fonctionnement et éviter que les pistons puissent venir accidentellement en fin de course en contact aveC les cylindres.. les fonds des cylindres moteurs (et du récupérateur dans des machines à simple effet) son coul6s d'une seule pièce avec les parois latérales. Les orifices ménagée pce avec les parois latérale " 00 e -,
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dans ces fonde pour l'introduction du combustible, de l'air de démarrage etc... sont de section suffisamment réduite, pour que en cas de rupture d'une soupape fermant C08 orifices, le travail oe refoulement de l'air suffise quand même à amortir la forcé vive de l'équipage mobile.
Il est prévu en outre un mécanisme de sécurité qui coupe l'arrivée de combustible lorsque les forces d'iner- tie dans le bloc des cylindres dépassent une certaine va- leur (l'augmentation des forcos d'inertie est l'indice d'une surpression et par suite d'un accident qui compro- met la sécurité du fonctionnement tel que la rupture d'un clapet d'aspiration).
9/ Le combustible est introduit par un compresseur ou une pompo auxiliaire (compresseur si le combustible est gazeux ou volatilisé, pompe s3 si le combustible est liquide) dont le mouvement est synchronise avec celui du piston. A cet effet le cylindre du compresseur ou de la pompe est fixé au collecteur de balayage tandis que le piston est ontrainé par le bloc des cylindres.
10/ Le démarrage dn générateur est obtenu en in- troduisant dana le cylindre moteur par une soupape auto- mat,ique une charge--dos6e d'air comprimé,, Celle-ci chasse l'ÓquipaCe mobile de telle sorte que dès la course de cOTllproosion suivante, la combustion s'effectue normale- #.... La mise en communication de la bouteille de lance- ment atrec le cylindre moteur s'effectue par l'interm6- diaire d'un robinet de lancement à ouverture mécanique extra-rapide.
L'opérateur intervient seulement en dé- Lobant le fonctionnement dudit robinet de telle sorte que le lanaeinent ne puisse être influencé par la plus ou moins grande durée d'ouverture d'un robinet à main. il/ En raison du mouvement relatif du bloc des cylindres et du collecteur, les arrivées de combustible
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et d'air de démarrage dans le fond d° cylindre moteur sont raccordées par des canalisations articulées reppective- ment au compronsour à combustible et à la bouteille de lanaerùent.
La description suivante et les figures annexées indigent à titre d'exemple un mode de réalisation de l'invention.
La figure 1 représente un schéma général de l'en- semble du moteur, La figure 2 représente le diagramme des pressions par rapport aux courses dans le cylindre moteur.
La figure 3 représente de même le diagramme des pressions dans le récupérateur.
La figure 4 représente de même le diagramme des pressions dans le compresseur, La figure 5 représente schématiquement une coupe du aérateur par un plan passant par l'axe des cylindres et coupant le collecteur suivant sa plus grande dimension.
La figure 6 représente schénatiquenent une coupe titi générateur par le plan de symétrie général (AA de la riz. 5) ¯ if". La figure 7 représente la coupe d'un clapet d'abpi- ration.
La figure 8 représente la coupe d'une articulation de canalisation d'arrivée de combustible.
La figure 9 représente une coupe du mécanisme de sécurité, et la figure 10 en est une coupe perpendiculaire suivant le plan XX de la figure 9.
La figure 11 représente une coupe du robinet de lancement.
Le générateur décrit est du types simple effet.
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Il comprend essentiellement (fig. 1): 1/ Un cylindre moteur 1 d'axe vertical, ouvert à sa partie supérieure, où se déplace un piston plon- peur 2 à simple effet, la'face efficace du piston étant tournée vers le bas.
2/ Un cylindre compresseur 3 d'axe vertical, où se déplace un piston 4 à simple effet, la face efficace dû ce piston étant tournée vers le haut.
Les deux cylindres 1 et 3 sont ambles de telle sorte que leurs axes soient en coincidence, le cylindre compresseur étant placé au-dessus du cylindre moteur, Le piston moteur et le piston compresseur forment une soûle pièce, la plaque nervurée 4 forant le piston coiapreeseur étant venuo de fonderie avec les parois laté- rales du plongeur 2. Cet équipage mobile est guidé en deux régions: d'une part, les parois du cylindre compres- aeur guident les parois latérales du piston 4, d'autre port le piston plongeur 2 est guidé par la partie supé- rieure du cylindre 1 à la base du cylindre 1 au contraire, le jeu entre cylindre et piston est calculé én telle sorte qu'une friction soit impossible ,cette différence de diamètre entre le haut et le bas du cylindre 1 est trop faible pour être représentée au . dessin.
En outre, le piston plongeur 2 est percé d'un conduit cylindrique ouvert à sa partie supérieure et coulisse à l'extérieur d'une contre-tige 5 dont le rôle sera expliqué plus loin.
Le cylindre compresseur communique par les ori- fices d'aspiration 6 avec l'atmosphère et par les orifices de refoulement 7 avec une enceinte B.
Le cylindre moteur est plongé extérieurement dans une enceinte 9. Les enceintes 8 et 9 sont réunies aans une enceinte /0
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par le tuyau 10 et l'ensemble constitue le collecteur do balayage du moteur (ou collecteur de refoulement du compresseur).
Los orifices 6 et 7 sont fermés par des clapets automatiques.
Dans la paroi latérale du cylindre moteur s'ouvrent à une certaine hauteur au-dessus de la culasse des ori- fices de balayage et des orifices d'échappement. Les ori- ficos, ou fenêtres de balayage 11 débouchent directement dans l'enceinte 9, tandis que les orifices d'échappement 12 débouchent à l'intérieur d'une enceinte 13, isolée de ]'enceinte 9 par des cloisons prolongées jusqu'aux parois du cylindre moteur. C'est le collecteur d'échappement où regne une pression voisine de celle qui regne dans le col- lecteur de balayage.
La base de la paroi latérale du cylindre compresseur est baignée par l'atmosphère et percée de fenêtres qui mettent la face inférieure du piston compresseur en commu- nication permanente avec 1'atmosphère.
La tige 5 fixée au couvercle du cylindre compres- sour forme piston plongeur à l'intérieur du piston 2. La masse d'air $enfermee entre 5 et 2 est comprimee e due alternativement à chaque battement de l'équipage mobile. L'ensemble constitue le récupérateur qui renvoie l'équipage mobile vers le bas après une course ascendante.
On expliquera plus loin comment le récupérateur assure Un canal de réalimentation automatique la constance de la compression/dont un exemple de réali- sation indiqué plus loin maintient constante la masse d'air existant dans le récupérateur.
Dans la culasse du cylindre moteur s'ouvre un orifice d'arrivée de combustible 14 fermé par une soupape.
Le bloc des cylindres n'est pas fixe par rapport aux collecteurs 8 et 9, il repose sur des ressorts 15et
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prend automatiquement un mouvement vibratoire synchrone de celui de l'équipage mobile. Ce bloc des cylindres est fouine par des manchons à la traversée des parois des collecteurs en 16,17,18.
On va analyser les phénomènes qui se produisent au cours d'une oscillation double du piston, en supposant le regine peimanent réalisa, c'est-à-dire le mouvement pério- dique-. On n'étudiera tout d'abord que le mouvement rela- tif des pistons par rapport au cylindre, faisant abstrac- tion du mouvement absolu des cylindres.
On prend cornue origine des temps le moment où le piston moteur est à fond de course vers le bas, sans vitesse. La situation est alors la suivante: (voir les diagrammes fige 2,3,4)
Le piston moteur masque complètement les orifices de balayage et d'échappement. Dans l'espace libre du cylindre moteur l'air est comprimé à une pression P2 (GO kg, par exemple).
Le combustible liquide vient d'être injecté par l'orifice 14 (où le combustible gazeux in- troduit précédemment vient de s'enflammer)., La combustion cet pratiquement instantanée en raison du grand excès d'air et de la température élevée, et la pression monte . a p3 (120 Kg par exemple)
Le cylindre compresseur est plein d'eir a la pression atmosphérique, les clapets d'aspiration venant de retomber sur leur siège.
Dans le récupérateur, la pression est minimum (4 kg par exemple).
Le collecteur de balayage est complètement isolé des cylindres, il y regne la pression P1 (4 kg)
Le collecteur d'échappement est isolé des cylin- dres $et du collecteur de balayage. La pression y atteint
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sensiblement Pl, mais va en baissant puisque ce colle*- teur débite sans interruption dans la maohine réceptrice (le volume du collecteur d'échappement est tel que l'oscillation de pression pendant la phase d'isolement ne soit pas gênante).
A partir de ce moment, la pression des gaz de la combustion imprime une accélération très élevée à l'équi" page mobile vers le haut, em même temps, la pression baisse derrière le piston moteur, jusqu'à la valeur P4 (9 kg par exemple). Après une fraction de la course normale, le piston découvre successivement les orifices d'échappement et de balayage, la pression des gaz tombe alors de P4 à P1 (9 kg à 4 kg). A partir de ce moment, jusqu'à la fin de la course ascendante, la pression au- dessous du piston meteur reste égale à Pl et le mouve- ment du piston moteur détermine l'aspiration par les orifices de balayage d'un certain volume d'air frais, tandis que par les orifices d'échappement s'écoule un débit à peu près régulier vers le collecteur d'échappe- ment et la machine réceptrice.
.La capacité du collecteur de balayage est suffisam- ment élevée par rapport à celle du collecteur d'éohap- pement pour que la remontée du piston détermine une as- piration par les.seuls orifices de balayage, la dépres- sion dans le cylindre moteur étant insuffisante pour renverser le courant à travers les orifices d'échappement.
En même temps, le piston compresseur s'élève en comprimant la masse d'air comprise dans le cylindre et le piston moteur comprime également la masse d'air enfermée dans le récupérateur.
Lorsque la pression dans le cylindre compresseur atteint la valeur P1, les clapets de refoulement se sou- lèvent et une certaine masse d'air est refoulée dans le collecteur. de refoulement entretient le balayage du
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cylindre moteur pendant que le piston est au point mort haut.
Au moment ou les orifices d'échappement et de balayage sont découverts, les travaux résistants accom- plis par le piston compresseur et la face supérieure du piston moteur sont encore très faibles et le travail moteur accompli par les gaz de la combustion sur la face inférieure du piston moteur se retrouve presque intégralement sous forme de force vive de l'équipage mobile. A partir de ce moment, la force vive décroit, continûment absorbée par les travaux résistants des Distons moteur et compresseur. L'equipage mobile s'arrête lorsqu'il a parcouru une course telle que ces travaux résistants égalent le travail moteur produit par la détente des gaz de la combustion.
A ce moment, la situation est la suivante:
L'espace compris dans le cylindre moteur au-dessous du piston moteur est rempli d'air frais.
La pression dans le récupérateur est maximum, elle atteint P5 (48 kg. 5).
La pression dans l'espace libre du oylindre compres- seur est P1 (4 Kg).
Oes pressions impriment à l'équipage mobile une accélération vers le bas. Le piston moteur redescend en refoulant dans le collecteur d'échappement l'air @ plus ou moins mélangée de fumées qui remplit le cylindre moteur au-dessous des orifices d'échappement.
L'air enfermé dans le récupérateur et dans l'espace libre du cylindre compresseur se détend. Lorsque la pression dans le compresseur atteint la pression atmos- Dhérique (après 1/3 de la course environ) l'aspiration comence.
Le mouvement continue à vitesse sensiblement cons- tante jusqu'au moment ou le piston moteur masque les
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les orifices de balayage et d'échappement, la pression monte alors très vite sous le piston moteur et le travail résistant de cette pression ralentit l'équi- page mobile. Celui-ci s'arrête lorsqu'il a parcouru une course telle que le travail de compression de la masse d'air enfermée dans le cylindre moteur égale les travaux moteurs fournis par la détente des masses d'air enfermées dans le récupérateur et l'espace libre du cylindre compresseur.
A ce moment, le combustible gazeux introduit pendant la course de descente brûle (l'Allumage étant réalisé un peu avant le point mort bas) la pression monte et le cycle précédent se reproduit.
Pour qu'un pareil fonctionnement soit réalisable en régime permanent, il faut évidemment que l'excès du travail moteur produit par la détente des fumées sur le travail résistant produit par la compression de l'air de combustion, égale le travail résistant effec- tif du compresseur (compression et refoulement de l'air aspiré) augmenté du travail des résistances passives.
Oet équilibre se réalise automatiquement. En effet si la quantité de combustible injectée augmente, la course augmente et le volume refoulé par le compres-, seur croit en conséquence. Inversement, si la quan- tité de combustible injectée diminue, la course diminue
Au mouvement relatif du piston et des cylindres, se superpose un mouvement du bloc des cylindres par rapport au bâti. La course absolue du bloc des cylin- dres à partir du point moyen est opposée à la course relative des pistons à partir de ce même point.
En valeur absolue, ces courses sont en raison inverse des poids respectifs du bloc des cylindres (y compris le poids de l'équipage mobile) et de l'équipa- ge mobile seul.
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Dans la machine représentée à titre d'exemple sur les dessins annexés, le débit du cylindre compresseur à pleine charge est égal à trois fois la masse d'air enfermée sous le piston moteur au début de la compression. La combustion s'effectue alors avec 2,6 fois plus d'air qu'il ne serait strictement nécessaire. D'autre part, la hauteur des orifi- ces d'échappement et de balayage au-dessus du fond du cy- lindre moteur et la course du piston moteur sont telles que la durée des temps de balayage est à peu près le double de la durée des temps de balayage utiles (compression et détente).
Avec ces données, la température moyenne des gaz dans le cylindre moteur ne dépasse pas 350 et il est donc évidemment inutile de refroidir les parois.
On va exposer maintenant comment la constante de la compression est assurée, quelle que soit la quantité de combustible brûlée au cours du battement précédent. On a vu que le retour en batterie du piston moteur après une course motrice est assuré par deux effets.
1/ La détente de l'air comprimé dans le récupérateur (travail représenté par l'aire hachurée ou quadrillée 20 . sur la figure 3)
2/ La détente de l'air comprimé dans l'espace libre du compresseur, espaoe libre très important par construc- tion (travail représenté par l'aire hachurée 21 sur la fig.
4).
C'est de la somme des énergies emmagasinées dans le récupérateur et dans l'espace libre que dépend la compres- sion à la course simple suivante. Eh cas de variation du travail moteur, la course de détente qui suit la combus- tion diminue ou augmente quivant que le travail moteur di- minue ou augmente.
L'énergie emmagasinée en fin de course dans l'espace libre augmente lorsque la course diminue, parce que l'espace lib@e augmente et que la pression y reste constante.
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L'énergie emmagasinée en fin de course dans le récupé- rateur diminue lorsque la course diminue, puisque la . masse qui évolue est constante et la pression plus faible.
On voit que les deux termes de l'énergie emmagasinée varient en tens inverse. On conçoit que l'on puisse oalcu- ler la machine de telle sorte que des variations opposées se compensent et que l'énergie totale emmagasinée reste constante au voisinage de la course normale.
Plus précisément le compresseur oesse de refouler lorsque la oourse descend à la valeur Or.(fig.4), Si l'aug- mentation de l'énergie emmagasinée dans l'espace libre lorsque la course tombe de la valeur normale à la valeur Or (énergie représentée par la différence des aites 21 et 22 sur la fig. 4) compense exactement la diminution de l'énergie emmagasinée dans le récupérateur (diminution représentée par l'aire quadrillée sur la fig, 3), en cas de raté complet, la course de détente tombera de la valeur normale à la valeur Or.
A la course suivante, la compres- sion aura la même valeur que si la combustion précédente avait été normale, et si à partir de ce moment les ratés ce succèdent sans interruption, l'équipage mobile conti- nue à décrire alternativement la course Or et la compres- ;sion se maintiendrait¯indéfiniment à la même valeur s'il ' n'y avait pas de résistances passives.
En réalité, cellci amortiraient peu à peu l'énergie oscillatoire, mais la diminution de la compression est en tout cas très lente, il faut.plusieurs ratés successifs pour qu'elle diminue de 20 eu, plus de 10 ratés pour qu'elle diminue de moitié. La continuité du fonctionnement est en pratique parfaitement assurée malgré les ratés qui peuvent se produire, étant donné surtout la valeur normale très éle vée de la compression.
Le principe de l'appareil et de son fonctionnement étant ainsi exposé, on peut passer à la description, tou- jours à titre d'exemple de certains détails de réalisation 1\
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faisant partie de l'invention.
La figure 5 représente une coupe par le,plan qui coupe le collecteur de balayage suivant sa plus grande dimension. on voit sur cette figure la coupe de l'équipage mobile, du bloc des cylindres et du collecteur de balayage.
L'équipage mobile comprend un plongeur creux 2 fermé à sa partie inférieure par une paroi sphérique concave et raccordé à sa partie supérieure à un piston compresseur annulaire plat 4. La toile 4 et les parois latérales sont renforcées par 8 nervures 23. L'équipage mobile est coulé d'une seule pièce en alliage léger.
L'équipage mobile est guidé par les parois latérales
3 du cylindre compresseur/et par un manchon de guidage 24 fixé à la partie supérieure du cylindre moteur 1. L'étan- chaité est assurée entre paroi du cylindre compresseur et paroi latérale du piston ompresseur sans segment métal- lique par ajustage précis et forage de rainures héli- coidales (non représentées) dans la paroi du piston. Contre la Paroi latérale du piston moteur est pressé un segment fixe à bande de frottement interne (non représenté) inséré dans. une rainure comprise entre la paroi du cylindre moteur 1 et la base du manchon de guidage 24 contre la paroi latérale intérieure du piston plongeur moteur sont pressés deux segments à bande de frottement externe insérés dans des rainures de la contre tige 6.
Au-dessous du bord inférieur des orifices d'échappe- ment le jeu entre cylindre et piston moteur est tel qu'une friction soit impossjble. Grâce à la grande vitesse du pis- ton, les fuites pendant la course de compression et celle de détente sont peu importantes. Pour les réduire encore, la paroi extérieure du piston moteur est striée (dispo- sitif non représenté) sur toute la hauteur qui pénètre au-dessous des orifices d'échappement, de fines rainures hélicoïdales, inclinées de 1/5 sur la section droite. Les remous gazeux due à ces rainures, réduisent dans des
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proportions considérables les fuites de gaz.
Le cylindre moteur 1 est en acier, Le fond et les pa- rois latérales forment une seule pièce.
Le cylindre, compresseur, en alliage léger, est formé de deux pièces 1) les parois latérales, 2) le couvercle.
Les parois latérales 3 et le fond inférieur sont venus de fonderie avec un manchon 23 où s'emboîte le cylindre moteur. Celui-ci s'appuie sur le fond par une collerette.
Les efforts normaux tendent toujours à appliquer la colle- rette contre son logement.
Les parois latérales sont percées à la base de 12 ori- fices qui maintiennent la face inférieure du piston en re- lation avec l'atmosphère. i
Le couvercle du cylindre compresseur est formé par une plaque épaisse 26 formant une seule pièce avec un man- chon 27 et la contre-tige 6. Le couvercle est fixé à une large collerette du corps du cylindre par des goujons. Il est traversé à l'intérieur du manchon 27 par 5 orifices 6 ou sont logés les clapets d'aspiration et à l'extérieur du manchon par 10 orifices 7 ou sont logés les clapets de refoulement. Ceux-ci débordant la paroi inférieure du compresseur sont placés au-dessus d'évidements 28 de la collerette.
La contre tige 5 est évidée intérieurement et le conduit intérieur 29 est fermé à la base par un bouchon vissé. Ce conduit est en communication avec le cylindre compresseur par l'orifice 30 où est disposé un clapet automatique se soulevant vers le conduit, et avec le récu- pérateur par l'orifice 31, dans le bouchon, où est disposé un clapet automatique s'ouvrant vers le récupérateur. Cette double communication maintient automatiquement la pression minimum dans le récupérateur et la pression dans le conduit
29 égales à la pression maximum dans le cylindre compres- seur, c'est-à-dire 4 Kg.
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Le collecteur de balayage comprend deux récipients ovales, un récipient 8 ouvert à la partie supérieure et un récinient 9 ouvert à la partie inférieure, ces deux réci- pients sont raccordés par des tuyaux cylindriques 10 et l'ensemble est coulé d'une seule pièce en fonte. Le collec- teur est fermé à la partie supérieure et inférieure par des plaques nervurées boulonnées sur des collerettes.
La plaque inférieure du récrient 8 est percée au cen- tre d'un orifice dont les rebords forment un manchon 17 ou coulisse une collerette 32 du cylindre compresseur. La plaque supérieure du récipient 9 est également percée en son centre d'un orifice circulaire. Les rebords de cet orifice forment un manchon 18 où coulisse le manchon 25 d'assemblage du bloc des cylindres. Enfin, le manchon 27 lié au couvercle du cylindre compresseur coulisse à tra- vers un manchon 16 coulé avec le couvercle du collecteur de balayage. Les sections des trois manchons 16,17, 18 sont calculées de telle sotte que la pression du collec- teur de balayage sur le bloc des cylindres équilibre en marche normale (c'est-à-dire sous une pression de 4 kg.) le poids de ce bloc.
Le bloc des cylindres est suspendu à la plaque inférieure du récipient 8 par deux ressorts à 'lames multiples (non représentées). Oes ressorts sont dé-' chargés en marche normàle lorsque le bloc des cylindres est dans sa position moyenne.
Les deux récipients 8 et 9 sont renforcés par des ti- rants horizontaux 33 en acier représentés en coupe fig.5.
La figure 6, qui est une coupe suivant le plan AA, de la figure 5., l'équipage mobile étant enlevé, montre le bloc des cylindres, le collecteur de balayage et le collecteur d'échappement.
Le collecteur d'échappement est formé de deux pièces, un collecteur intérieur 54, formé par une boite paralléli- pipédique en fonte qui s'appuie par une plaque de fond
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contee le collecteur de balayage. Cette boite est entaillée de manière à s'appliquer contre la portion dé la paroi latérale du cylindre moteur qui renferme les orifices d'échappement. De la plaque de fond uart un tuyau 35 qui sert de raccord avec le collecteur extérieur 36, récipient cylindrique en fonte dont la capacité est suffisante pour que l'oscillation de pression pendant la phase d'isolement complet du collecteur ne dépasse pas la % de la pression absolue.
Les orifices de balayage 11 au nombre de 3, à parois supérieure et inférieure inclinées de 45 vers l'axe du cylindre moteur, s'ouvrent dans la moitié de la paroi la- terale tournée du côté opposé au collecteur d'échappement.
Les orifices d'échappement forment dans la moitié opposée deux rangées horizontales a) une rangée 4 inférieure de trois orifices 12 à bords inférieur et supérieur horizon- taux. b) une rangée supérieure de trois orifices 37 a bords supérieur et inférieur inclinés de 45 vers l'exté- rieur du cylindre.
Ce sont les orifices 12 qui sont découverts les pre- miers par le piston moteur et c'est par ces orifices que s'écoule le premier apport de fumées très chaudes. Les orifices 'de balayage- ne sont-découverts qu'ensuite, alors que la pression est tombée au voisinage de 4 kg,et en , dernier lieu les orifices 37 par lesquels s'effectue l'e- chappement à la fin de la course de détente, alors que par suite du mouvement du bloc des cylindres, les orifi- ces 12 sont masqués par le bord du collecteur intérieur d'échappement.
Ces orifices sont ainsi disposés pour que le balayage s'effectue rationnellement, l'air de balayage étant diri- gé par les orifices 11 vers le fond du cylindre moteur et refoulant les fumées le long de la paroi opposée vers le haut du cylindre moteur d'où elles s'échappent par les orifices 37.
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Des aubages en tole (non représentés) fixés à l'inté- rieur du collecteur de balayage au niveau des orifices 11 assurent une direotion convenable au jet d'air de bala- yage.
Les organes de distribution du cylindre compresseur sont des clapets automatiques circulaires logée dans le couvercle du compresseur. On a représenté fig. 7 la coupe d'un clapet d'aspiration.
On voit en 58 le siège, en 40 le contre siège percés d'orifices annulaires ne se correspondant pas et en 59 le clapet formé d'une tole légère complètement libre entre son siège et son contre-siège et percée d'orifices corres- pondant aux pleins du siège 59. Les sièges de ces clapets sont disposes dans le couvercle du cylindre compresseur; à la fin de la phase d'aspiration, du fait de l'oscilla- tion du bloc des cylindres, ils sont soumis à une force dirigée vers le bas, ciest-a-dire vers le clapet plaqué par l'aspiration contre le contre-siège. La levée du clapet vers le bas est suffisamment faible et l'accéléra- tion du siège vers le bas suffisamment élevée pour que la retombée sur le siège 38 s'effectue sans retard notable. Des dispositions analogues sont adoptées pour les clapets de'refoulement.
L'ensemble du clapet (siège, contre-siège, et clapet libre entre les deux) est fixé sur le fond du cylindre au moyen d'un éorou et d'un res- sort (comme représenté en fig. 7) ce qui en rend le mon- tage très aisé.
Le générateur décrit ici à titre d'exemple est une machine de petite puissance destinée à brûler des oombus- tibles liquides de densité moyenne volatilisés dans une petite quantité d'air.
A cet effet, le générateur oomporte un compresseur auxiliaire 41 actionné par le mouvement des cylindres et représenté en coupe fig. 6, ce compresseur aspire dans le collecteur de balayage à chaque battement une certaine
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quantité d'air frais et la refoule dans le cylindre moteur après qu'il a été convenablement oarburé par une soupape disposée dans la culasse.
Le cylindre du compresseur est fixé, à la plaque avant du collecteur de balayage. A l'intérieur se déplace un piston 42 dont la tige 43 est entrainée par le bloc des cylindres.
L'espace compris au-dessous du piston 42 est maintenu constamment en communication avec l'intérieur du collec- teur de balayage 9 par un large orifice 46 où la pression reste égale à 4 Kg. L'espace compris au-dessus du piston est en communication avec l'espace compris au-dessous par une canalisation raccordée en 47 et 48 où est disposé un clapet automatique (non représenté) se soulevant vers le haut.
Par cette canalisation, le piston du compresseur au- xiliaire fait passer pendant une course descendante du bloc des cylindres (course de détente), une certaine quan- tité d'air de l'espace compris au-dessous du piston dans l'espace compris au-dessus. D'autre part, cet espace su- périeur est en relation par une canalisation (fig. 5) avec la soupape 14 s'ouvrant dans la culasse. Par cew canalisations, le piston 42 refoule dans le cylindre moteur pen- ' dant une course ascendante du bloc des cylindres ( course de compression) la quantité d'air aspirée pendant la course simple précédente.
La carburation s'effectue dans la première partie de cette canalisation 50.
En sortant de la chambre de carburation l'air suit le conduit 50 (fig. 5) qui l'amène jusqu'au fond du oylin- dre moteur.
Vu le mouvement pris par le bloc des cylindres, il est impossible d'utiliser un conduit rigide, aussi la partie de ce conduit située dans ce collecteur de balayage
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est-elle articulée suivant trois axes 101, 102, et 103 (fig. 5 et 8).
Le conduit 52 (fig. 8) rigide et communiquant avec la ohambre de carburation 49, se termine par une partie percée d'orifices 53 débouchant dans l'extrémité du tube 50, perpendiculaire au tube 53 et pouvant tour- ner autour de lui, ce dernier tube est lui-même articulé suivant l'axe 102, avec le tube 104, articulé lui-même suivant l'axe 103, avec un tube 105 qui est relié direc- tement au fond du cylindre moteur.
On voit schématiquement sur la fig. 5 comment est disposé l'ensemble de ces tubes articulés.
La carburation se fait avec un large excès de com- bustible. La vaporisation est néanmoins très complète grâce à la température élevée de l'air, l'orifice d'as- piration 46 du compresseur auxiliaire 41 (fig.6) est disposé exactement en face du collecteur intérieur d'échappement 35 où règne une température de 350, l'air aspiré dans le collecteur de balayage 9 est contraint , de passer dans l'interstice étroit 59 :et @@@@ compris entre la paroi intérieure de ce collecteur de balayage et la paroi extérieure du collecteur d'échappement - -
35 et sera porté à une température de 250 à 300 .
Dans ces conditions, il suffit d'une très petite quantité d'air pour vaporiser complètement une quantité relati- vement importante d'un combustible de densité moyenne, tel que du pétrole lampant.
Le mouvement de refoulement du piston 42 commence dès le début de la course descendante du piston moteur, soit lorsque les orifices de balayage sont complètement découverts. Mais la longueur de la canalisation de re- foulement et l'inertie de la soupape à combustible sont réglés de telle sorte que le refoulement du combustible dans le cylindre moteur ne s'effeotue qu'un certain
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temps après, alors que les orifices de balayage sont masqués et que la compression commence.
Il est bien entendu que dans la description précéden- te, le compresseur à combustible auxiliaire pourrait être remplacé par une pompe à combustible liquide actionnée de la même manière.
En marche normale, la compression dans le cylindre moteur est suffisamment élevée pour que la plupart des combustibles s'allument spontanément. Il est prévu neanmoins un moyen d'allumage, savoir une bougie {non représentée) vissée dans le fond du cylindre moteur; quel que soit d'ailleurs le combustible employé, l'allu- mage par bougie est nécessaire au moment du démarrage alors que la compression n'a pas atteint la valeur suf- fisante pour 1'auto-inflammation. La bougie est branchée sur le secondaire, d'une bobine d'induction dont le pri- est alimenté par une batterie d'accumulateur.
La rupture du courant primaire est déclanchée par une came entraînée par le bloc des cylindres et le mécanisme de rupture (non représenté) est agencé de telle sorte que le mouvement du rupteur soit déclenché à peu proo à mi- course du bâti et qu'il s'écoule entre co déclenchement. ella rupture un temps suffisant pour que l'allumage se produise peu de temps avant la fin (le la course..Cette disposition a pour but d'assurer la régularité des allu- mages.
En effet la vitesse de la came do rupture liée au bati est très faible à la fin de la course du bati au moment où doit se produire l'allumage et il serait im- possible de régler avec précision le moment de la rupture si celle-ci était produite directement par la came. On serait meme exposé en cas de petites variations de la course du bati, à. dcs ratés d'allumage. En interposant
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un certain temps entre l'action de la came et la rupture proprement dite, l'action de la came se produit au moment ou le bloc des cylindres qui l'entraine est en pleine vitesse (à mi-course environ) et il est possible de régler avec précision le moment de l'allumai.
Comme il a été dit plus haut, la sécurité est assurée principalement par le jeu des mass d'air interposées soit entre le piston moteur et le cylindre moteur, soit entre le piston moteur et la contre-tige. La section des orifi- ces d'arrivée du combustible et d'air de démarrage est suffisaient faible pour que en cas de rupture d'une sou- pape, la pression sous le piston moteur monte quand même a peu pres a la valeur normale et suffise a arreter ce piston avant qu'il ait atteint le fond du cylindre.
Ces dispositions n'assurent qu'une sécurité instanta- nee Elles deviendraient insuffisantes en cas de désaccord continu entre le travail moteur et le travail résistant (raccord qui peut être produit par la rupture d'un clapet d'aspiration du compresseur). Dans ce cas, la force vive cmmagasinee dans l'equipage mobile augmente regulie- rement a chaque battement, il se produit des surpressions de plus en plus elevees a la fin de chaque course, qui. produiraient infailliblement une rupture. Pour parer à un accident dans ce cas, il est prevu un mecanisme de secyrite qui coupe l'arrivée de combustible des que la pression dans le recuperateur depasse une certaine valeur.
Ce mécanisme estreprésenté schématiquement fig.19 et 10. Il comporte un levier 68 articulé à un axe lié au bloc des cylindres. Ce levier est normalement immobilisé . par rapport au bloc des cylindres par la dent 70 d'une pièce 69. Cette pièce est supportée par un couteau 71 fixé au bloc des cylindres, elle est pressée normalement centre le levier 68 par la réaction élastique de la lame ¯
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72.
Cotte pièce comporte d'autre part une masselotte 73; les forces (l'inertie produites dans le bloc des cylindres à la fin d'une courre descendante (c'est-à-diro au moment ou la pression est maximum dans le récupérateur) tendent à en- traîner la masselotte 73 vers le bas et à faire tourner la pièce 69 autour du couteau '71. Le poids de la masselotte cst calculé de telle sorte que, lorsque la pression dans le récupérateur dupasse la valeur limite, le couple de ces force: d'inertie devient supérieur au couple de la réaction élastique de la lame '72. La pièce 69 libère le levier 68.
Au-dessous de ce levier est disposé un tube en verre 74 ferme a une extrémité et en communication par l'autre extré- mité avec le compresseur auxiliaire à combustible 41 (fi.6) Le levier 68 abandonné à lui-même brise le tube 74. La pros- sion tombe à 1 kg au-dessus du piston du compresseur à combustible si l'arrivée do combustible dans le cylindre moteur est interrompu.
Le démarrage du générateur est produit par lancement de l'equipage mobile supposé descendu auparavant jusqu'au fond du cylindre moteur. L'air comprimé est introduitdans le cylindremoteur par une soupape automatique. Celle-ci est
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rni DC on cojrj;ani.cation--avec une boutei lIe 61';' lancement par, une canalisation articulée en tout point semblable à la canalisation d'arrivée du combustible. La capacité de la bousille de lancement et la pression de l'air dans cette bouteille sont calculées de manière à communiquer à l'équi- page mobile l'énergie nécessaire au démarrage, cette énergie se retrouve partiellement à la fin de la course ascondantb sous forme d'air comprimé dans le récupérateur.
La pression dans le récupérateur doit être suffisamment éle- vée pour communiquer à l'équipage mobile dans la course descendante qui suit l'énergie nécessaire à la compression
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de ]'air et du combustible introduit dans le cylindre moteur jusqu'à 15 kg. A la fin de la compression, l'allu- mage est produit par la boucle ot à partir de ce moment, ]'énergie des combustions suffit à entretenir le mouvement.
La figure 11 représente une coupe du robinet de lan- cement interposé entre la bouteille et la soupape auto- matique. Comme il a été dit plus haut, ce robinet doit couvrir très vite et indépendamment de l'action de l'opé- rateur pour que l'énergie communiquée pondant le lancement soit bien constante. A cet effet, la communication 75 entre la bouteille et la soupape est interrompue par un obturateur cylindrique 76 percé à sa partie inférieure d'un évidemont 77. L'ouverture du robinet est produite pur le soulèvement de l'obturateur 76 qui amène l'évide- ment 77 au niveau du tube de communication. L'obturateur 76 est terminé à pa partie supérieure par une rondelle de diamètre supérieur 70 qui forme piston dans le cylin- d¯re 79. Par la rainure 80, la pression de la bouteille de lancement s'etablit sous la rondelle 78 et tend a soulever l'obturateur.
L'ouverture est declenchee par l'effacement du taquet 81 fixé à l'extrémité d'une lame élastique. Le'ressort 82 ramène l'obturateur vers le bon et ferme la communication dès que la pression dans . la bouteille de lancement est tombée au-dessous de 15 kg.
La rainure 83 maintient la canalisation qui va à la soupape automatique à la pression atmosphérique lorsque l'obturateur est dans la position do fermeture-
Il est bien entendu que l'invention ne se borne pas au mode de réalisation indiqué ci-dessus, mais englobe toutes les variantes et notamment celle qui consiste a employer un equipage mobile symetrique comportant $1 caracterise $de doux pistons plongeurs moteurs à faces efficaces
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opposées, fiz6s de part et d'autre d'un piston compresseur plat central mobile dans un cylindre compresseur à double effet. Ce dernier mode de réalisation est plus simple que celai qui a été décrit ci-dessus, le rcnvoi de l'équipage mobile est assuré à la fin de chaque course simple par lc détente des gaz d'une combustion, le récupérateur de- vient inutile.
Enfin la puissnnce prorluito est doublée sans que le poids de la machine soit accru dans la même proportion. Par contre, il n'est pas possible d,obtenir avec ce mode de réalisation une constance de la compres- sion aussi parfaite qu'avec le mode décrit ci-dessus.
Apres un certain nombre de battements à vide, la course de l'équipage mobile tombe à une valeur telle que le compresseur cesse d'aspirer et de refouler et la compres- sion dans le cylindre moteur tombe à la valeur qui correspond à cette course. Il est possible de calculer la pression de refoulement du compresseur et l'aspace libre du compresseur pour que cette compression limite ruf-Li.se au bon fonctionnement et convi0l1ne même à l'auto- , inflammation du combustible employé.
REVENDICATIONS Ayant aindi décrit mon invention et me réservant , ÛYY apporter tous perfectionnements ou toutes modifica- Lions qui me paraitraient nécessairen, je revendique comme ma propriété exclusive et privative: 1 - Générateur de gaz sous prescion du type dans lequel un moteur à combustion interne actionne un compresseur <-air dont, tout l'air comprimé est utilisé pour le balayage et l'alimentation du moteur et dans lequel le moteur et le compresAeur sont disposés en tandem, et leurs deux pistons soi2t solidaires et forment
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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PRESSURIZED GAS GENERATOR WITH INTERNAL COMBUSTION AND FREE PISTONS.
The present invention relates to a pressurized gas generator with internal combustion and free pistons.
The machine described relates to the type of generator which is described in the prior French patent by the same inventor, No. 617,547 filed on June 15, 1926. The general provisions common to the two machines are as follows:
The invention described in the above patent consists mainly in coupling directly to a motor with
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internal piston combustion, a supply air compressor which absorbs all the engine work produced, and to recover the energy of the combustion by expanding in a pneumatic motor the fumes of the combustion, of the exhaust pressure at armoapheric pressure.
It consists, in addition to this main arrangement of certain other arrangements which are preferably used at the same time and which will be discussed more explicitly below, in particular the following, 1 - Engine and compressor being arranged in tandem, the driving pistons and compressors are carried by the same fully free rod with no kinematic connection to the outside.
2 - The envelopes of the motor cylinders and compressors, and the frame which unites them are movable on the foundations.
3 - The seal between piston and cylinder is achieved without friction.
4 - The reciprocating movement of the frame with respect to the - foundations which is synchronized with the movement of the pistons, with respect to the frame is used for controlling the components. of distribution.
The exhaust gases can feed either a piston motor, a turbine, or a rotary engine and in general any pneumatic receiver. They can be substituted for water vapor in all its uses without essential modification of the receptors.
The invention is aimed in particular at the production of electric power and air including the propulsion of ships, piston or turbine locomotives, airplanes and automobiles, the control of machine tools, winches and machines. extraction, rolling mills etc ...
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It allows the use of the most diverse fuels, particularly those with a high flashpoint and high ash strainer, such as heavy oils and tars, coal dust suspended in water or in a liquid fuel.
Finally, the side walls of the generator forming the subject of the present invention, such as those of the general tower described in the preceding patent, are not coated.
In addition to these general provisions already described in the previous patent, the machine which is the subject of the present invention is characterized by a certain number of other provisions, in particular the following: 1 / The discharge pressure of the compressed cylinder and the volume of this cylinder are calculated so as to achieve the following conditions:
a) the volume delivered at each beat by the compressor at full load is several times greater than the volume of combustion air. b) combustion takes place in the heavy cylinder with a high excess of air. Under these conditions, the level of the combustion temperature, the purging air flow rate and the duration of the purging time are such that the average temperature in the engine cylinder is sufficiently low that it becomes unnecessary. to cool the walls by an external circulation of water.
2 / to ensure the continuity of operation, the distribution of the generator is adjusted so that the compression in the engine cylinder keeps a high value after a certain number of empty beats, (that is to say without combustion).
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In a double-acting generator, this result can be obtained by calculating the discharge pressure and the free space of the compressor cylinder do so that the discharge of compressed air begins dirty after the pressure in the driving cylinder has reached a value. high, suitable for proper operation.
In a single acting generator, a much more perfect result can be obtained by ensuring the return of the driving piston in the harsh driving cylinder. a backyard: delivery by the combined action of the compressor and an air recuperator. It is then possible to derenàr'o the compression in the engine cylinder roughly depending on the flow rate of the compressor and the quantity of fuel introduced at each beat, this will be clicked in more detail below in the Description dolin6 to indication title.
3 / The engine piston and the compressor piston drill. a single perfectly rigid piece, without aGsenblage, nt pulling, or interposed link.
4 / To reduce the leaks between piston and cylinder, the side walls of the driving piston and of the compressor piston are provided with ti6lie'oïdales fi.nulba grooves and very slightly inclined on the straight section.
5 / -Io discharge of the compressor takes place in a fixed scavenging manifold which serves as a general frame and guide for the cylinder block. The engine cylinder is fully immersed inside this manifold, an arrangement which decreases heat leakage through the wall and improves the cooling of the cylinder immersed in a dense medium with high conductivity.
6 / Scavenging and exhaust of the engine cylinder
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are performed as in two-stroke engines of the common type through orifices arranged in the side wall facing the scavenging and exhaust manifolds and uncovered by the engine piston after an expansion stroke. in order to prevent the pressure drops during the sweeping being high and because of the high speed of the piston, these orifices are given a high height, such that the sweeping stroke reaches a significant fraction i of the total stroke.
The respective volume of the manifolds (the sweep on the one hand, exhaust on the other hand, is calculated so that during the movement of the piston ... covering the sweep and exhaust ports, 11 no ± 0 produces no backflow of the exhaust gases into the engine cylinder, i.e. the flow through the exhaust ports does not reverse * 7 / The distribution of the compressor cylinder is effected by valves automatic consist of a 13n plate diiac pierced with rmular orifices and movable between a 03-ùge pierced with annular openings corresponding to the full ûu valve and a seat against.
These c lapcta ¯¯. 008 valves of the same type used in air compressors due to the absence of an elastic call-in device., They are in fact arranged daris the bottom of the compressor cylinder so that the inertia forces induced by the movement of the block of the cylinders automatically tend to return them to their seats at the end of the stroke of the piston.
8 / To ensure operating safety and prevent the pistons from accidentally coming into contact with the cylinders at the end of their travel. The bottoms of the engine cylinders (and of the recuperator in single-acting machines) are made in one piece with the side walls. The openings pce with the side walls "00 e -,
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in these bases for the introduction of fuel, starting air etc ... are of sufficiently small section, so that in the event of rupture of a valve closing C08 orifices, the work of the air discharge is sufficient when even to absorb the force of the mobile crew.
A safety mechanism is also provided which cuts off the fuel supply when the forces of inertia in the cylinder block exceed a certain value (the increase in the forces of inertia is the index of overpressure and as a result of an accident which compromises operational safety such as the rupture of a suction valve).
9 / The fuel is introduced by a compressor or an auxiliary pump (compressor if the fuel is gaseous or volatilized, pump s3 if the fuel is liquid) whose movement is synchronized with that of the piston. For this purpose the compressor or pump cylinder is fixed to the scavenging manifold while the piston is driven by the cylinder block.
10 / The starting of the generator is obtained by introducing into the engine cylinder by an automatic valve, with a load - dosed of compressed air, This drives out the mobile equipment so that from the stroke combustion occurs normally- # .... The starter bottle is put into communication with the engine cylinder by means of a starter valve with extra mechanical opening. -fast.
The operator intervenes only by disallowing the operation of said valve so that the lanaeinent cannot be influenced by the greater or lesser duration of the opening of a hand valve. he / Due to the relative movement of the cylinder block and the manifold, the fuel inlets
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and starting air in the engine cylinder base are connected by articulated pipes respectively to the fuel circuit and to the gas cylinder.
The following description and the appended figures indicate an embodiment of the invention by way of example.
FIG. 1 represents a general diagram of the whole engine, FIG. 2 represents the diagram of the pressures with respect to the strokes in the engine cylinder.
FIG. 3 likewise represents the diagram of the pressures in the recuperator.
FIG. 4 likewise represents the diagram of the pressures in the compressor. FIG. 5 diagrammatically represents a section of the aerator by a plane passing through the axis of the cylinders and cutting the manifold along its largest dimension.
Figure 6 shows schematically a section titi generator by the general plane of symmetry (AA of the rice. 5) ¯ if ". Figure 7 shows the section of an absorption valve.
FIG. 8 represents the section of a joint of the fuel inlet pipe.
Figure 9 shows a section of the safety mechanism, and Figure 10 is a perpendicular section along the plane XX of Figure 9.
Figure 11 shows a section of the launch valve.
The generator described is of the single-acting type.
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It essentially comprises (fig. 1): 1 / An engine cylinder 1 with a vertical axis, open at its upper part, where a single-acting plunger piston 2 moves, the effective face of the piston being turned downwards. .
2 / A compressor cylinder 3 with a vertical axis, where a single-acting piston 4 moves, the effective face due to this piston being turned upwards.
The two cylinders 1 and 3 are ambles so that their axes are in coincidence, the compressor cylinder being placed above the engine cylinder, The engine piston and the compressor piston form a solid piece, the ribbed plate 4 drilling the coiapreseur piston coming from the foundry with the side walls of the plunger 2. This mobile unit is guided in two regions: on the one hand, the walls of the compressor cylinder guide the side walls of the piston 4, on the other the plunger piston 2 is guided by the upper part of cylinder 1 at the base of cylinder 1 on the contrary, the clearance between cylinder and piston is calculated in such a way that friction is impossible, this difference in diameter between the top and the bottom of the cylinder. cylinder 1 is too weak to be represented in. drawing.
In addition, the plunger 2 is pierced with a cylindrical duct open at its upper part and slides outside a counter-rod 5, the role of which will be explained below.
The compressor cylinder communicates through the suction ports 6 with the atmosphere and through the discharge ports 7 with an enclosure B.
The engine cylinder is immersed externally in an enclosure 9. The enclosures 8 and 9 are joined together in an enclosure / 0
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through pipe 10 and the assembly constitutes the engine scavenging manifold (or compressor discharge manifold).
The holes 6 and 7 are closed by automatic valves.
In the side wall of the engine cylinder open to a certain height above the cylinder head, scavenging and exhaust ports. The orificos, or scanning windows 11 open directly into the enclosure 9, while the exhaust ports 12 open inside an enclosure 13, isolated from the enclosure 9 by partitions extended up to engine cylinder walls. This is the exhaust manifold where a pressure similar to that prevailing in the scavenging manifold reigns.
The base of the side wall of the compressor cylinder is bathed in atmosphere and pierced with windows which place the underside of the compressor piston in permanent communication with the atmosphere.
The rod 5 fixed to the cover of the compressed cylinder forms a plunger inside the piston 2. The mass of air $ enclosed between 5 and 2 is compressed e due alternately to each beating of the moving assembly. The assembly constitutes the recuperator which returns the mobile crew downwards after an upward stroke.
How the recuperator ensures constancy of compression will be explained later. An example of an embodiment shown below keeps the mass of air existing in the recuperator constant.
In the cylinder head of the engine cylinder opens a fuel inlet port 14 closed by a valve.
The cylinder block is not fixed with respect to the manifolds 8 and 9, it rests on springs 15 and
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automatically takes a vibratory movement synchronous with that of the moving crew. This block of cylinders is weasel by sleeves crossing the walls of the collectors in 16,17,18.
We will analyze the phenomena which occur during a double oscillation of the piston, assuming the regine barely achieved, that is to say the periodic movement. We will first study only the relative movement of the pistons with respect to the cylinder, disregarding the absolute movement of the cylinders.
We take the origin of the times when the engine piston is fully down, without speed. The situation is then the following: (see the diagrams freeze 2,3,4)
The engine piston completely masks the purge and exhaust ports. In the free space of the motor cylinder, the air is compressed to a pressure P2 (GO kg, for example).
The liquid fuel has just been injected through orifice 14 (where the gaseous fuel introduced previously has just ignited). The combustion is practically instantaneous due to the large excess of air and the high temperature, and the pressure is mounting. a p3 (120 Kg for example)
The compressor cylinder is full of air at atmospheric pressure, the suction valves having just fallen back into their seats.
In the recuperator, the pressure is minimum (4 kg for example).
The scavenging manifold is completely isolated from the cylinders, there is pressure P1 (4 kg)
The exhaust manifold is isolated from the $ cylinders and the sweep manifold. The pressure reaches there
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significantly Pl, but goes down since this glue * - tor flows without interruption into the receiving machine (the volume of the exhaust manifold is such that the pressure oscillation during the isolation phase is not a problem).
From this moment, the pressure of the combustion gases gives a very high acceleration to the moving unit upwards, at the same time, the pressure drops behind the motor piston, to the value P4 (9 kg for example). After a fraction of the normal stroke, the piston successively uncovers the exhaust and purging ports, the gas pressure then drops from P4 to P1 (9 kg to 4 kg). From this moment, until 'at the end of the upstroke, the pressure below the metering piston remains equal to Pl and the movement of the driving piston determines the suction through the scavenging orifices of a certain volume of fresh air, while Through the exhaust ports a fairly even flow flows to the exhaust manifold and the receiving machine.
.The capacity of the scavenging manifold is high enough compared to that of the exhaust manifold so that the rise of the piston determines a suction through the only scavenging ports, the vacuum in the engine cylinder being insufficient to reverse the current through the exhaust ports.
At the same time, the compressor piston rises by compressing the mass of air included in the cylinder and the motor piston also compresses the mass of air locked in the recuperator.
When the pressure in the compressor cylinder reaches the value P1, the discharge valves rise and a certain mass of air is discharged into the manifold. discharge maintains the sweep of the
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engine cylinder while the piston is at top dead center.
At the time when the exhaust and purge ports are uncovered, the heavy work done by the compressor piston and the upper face of the driving piston is still very weak and the driving work done by the combustion gases on the lower face. of the motor piston is found almost entirely in the form of the living force of the mobile equipment. From this moment, the live force decreases, continuously absorbed by the resistant work of the motor and compressor Distons. The mobile crew stops when it has covered a race such that these resistant works equal the motor work produced by the expansion of the combustion gases.
At this time, the situation is as follows:
The space in the engine cylinder below the engine piston is filled with fresh air.
The pressure in the recuperator is maximum, it reaches P5 (48 kg. 5).
The pressure in the free space of the compressor cylinder is P1 (4 Kg).
These pressures give the moving crew a downward acceleration. The engine piston descends, pushing into the exhaust manifold the air @ more or less mixed with fumes which fills the engine cylinder below the exhaust ports.
The air trapped in the recuperator and in the free space of the compressor cylinder expands. When the pressure in the compressor reaches atmospheric pressure (after approx. 1/3 of the stroke) suction begins.
The movement continues at a substantially constant speed until the motor piston masks the
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the scavenging and exhaust ports, the pressure then rises very quickly under the engine piston and the resistant work of this pressure slows down the mobile equipment. This stops when it has covered a stroke such that the work of compressing the mass of air trapped in the engine cylinder equals the motor work provided by the expansion of the air masses trapped in the recuperator and the free space of the compressor cylinder.
At this moment, the gaseous fuel introduced during the downstroke burns (ignition being carried out a little before bottom dead center), the pressure rises and the previous cycle is repeated.
For such operation to be possible in steady-state conditions, it is obviously necessary that the excess of the engine work produced by the expansion of the fumes on the resistant work produced by the compression of the combustion air, equal the effective resistant work. of the compressor (compression and delivery of the sucked air) increased by the work of the passive resistors.
This equilibrium is achieved automatically. In fact, if the quantity of fuel injected increases, the stroke increases and the volume delivered by the compressor increases accordingly. Conversely, if the quantity of fuel injected decreases, the stroke decreases.
The relative movement of the piston and the cylinders is superimposed on a movement of the cylinder block relative to the frame. The absolute stroke of the cylinder block from the midpoint is opposite to the relative stroke of the pistons from that same point.
In absolute value, these strokes are inversely related to the respective weights of the cylinder block (including the weight of the moving assembly) and of the moving assembly alone.
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In the machine shown by way of example in the accompanying drawings, the flow rate of the compressor cylinder at full load is equal to three times the mass of air trapped under the driving piston at the start of compression. Combustion then takes place with 2.6 times more air than would be strictly necessary. On the other hand, the height of the exhaust and scavenging ports above the bottom of the engine cylinder and the stroke of the engine piston are such that the duration of the scavenging times is roughly twice the length of the stroke. duration of useful sweeping times (compression and relaxation).
With these data, the average temperature of the gases in the engine cylinder does not exceed 350 and it is therefore obviously unnecessary to cool the walls.
We will now show how the constant of compression is ensured, whatever the quantity of fuel burnt during the previous beat. We have seen that the return to battery of the driving piston after a driving stroke is provided by two effects.
1 / The expansion of the compressed air in the recuperator (work represented by the hatched or squared area 20. In figure 3)
2 / The expansion of the compressed air in the free space of the compressor, a very large free space by construction (work represented by the hatched area 21 in fig.
4).
It is on the sum of the energies stored in the recuperator and in the free space that the compression in the next single stroke depends. In the event of a variation in engine work, the expansion stroke which follows combustion decreases or increases when the engine work decreases or increases.
The energy stored at the end of the stroke in free space increases when the stroke decreases, because the free space increases and the pressure remains constant there.
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The energy stored at the end of the stroke in the recuperator decreases when the stroke decreases, since the. evolving mass is constant and the pressure lower.
We see that the two terms of the stored energy vary inversely. It will be understood that the machine can be calculated in such a way that opposite variations are compensated for and that the total energy stored remains constant in the vicinity of the normal stroke.
More precisely, the compressor fails to deliver when the stroke drops to the Or value (fig. 4), If the increase in the energy stored in the free space when the stroke falls from the normal value to the Or value (energy represented by the difference of aites 21 and 22 in fig. 4) exactly compensates for the decrease in the energy stored in the recuperator (decrease represented by the grid area in fig, 3), in the event of a complete failure, the rebound stroke will drop from the normal value to the Gold value.
At the following race, the compression will have the same value as if the previous combustion had been normal, and if from that moment the misfires follow without interruption, the mobile crew continues to describe alternately the race Or and the compression would remain indefinitely at the same value if there were no passive resistors.
In reality, this would gradually dampen the oscillatory energy, but the decrease in compression is in any case very slow, it takes several successive misfires for it to decrease by 20 eu, more than 10 misfires for it to decrease A half. The continuity of operation is in practice perfectly assured despite the failures that may occur, especially given the very high normal value of the compression.
The principle of the apparatus and of its operation having thus been explained, it is possible to pass to the description, still by way of example of certain details of embodiment 1 \
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forming part of the invention.
FIG. 5 represents a section on the plane which intersects the sweeping collector along its longest dimension. this figure is a section of the moving assembly, the cylinder block and the scavenging manifold.
The mobile assembly comprises a hollow plunger 2 closed at its lower part by a concave spherical wall and connected at its upper part to a flat annular compressor piston 4. The canvas 4 and the side walls are reinforced by 8 ribs 23. The crew mobile is cast from a single piece of light alloy.
The mobile crew is guided by the side walls
3 of the compressor cylinder / and by a guide sleeve 24 fixed to the upper part of the engine cylinder 1. The sealing is ensured between the wall of the compressor cylinder and the side wall of the compressor piston without metal ring by precise adjustment and drilling helical grooves (not shown) in the piston wall. Against the side wall of the engine piston is pressed a fixed segment with internal friction strip (not shown) inserted in. a groove between the wall of the engine cylinder 1 and the base of the guide sleeve 24 against the inner side wall of the engine plunger are pressed two segments with external friction band inserted in grooves of the counter rod 6.
Below the lower edge of the exhaust ports, the clearance between cylinder and engine piston is such that friction is impossible. Thanks to the high speed of the piston, the leaks during the compression stroke and the rebound stroke are minimal. To further reduce them, the outer wall of the engine piston is ridged (device not shown) over the entire height which penetrates below the exhaust ports, with fine helical grooves, inclined 1/5 on the straight section. The gaseous eddies due to these grooves, reduce in
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considerable proportions gas leaks.
The engine cylinder 1 is made of steel. The bottom and the side walls form a single piece.
The light alloy compressor cylinder is made up of two parts 1) the side walls, 2) the cover.
The side walls 3 and the lower bottom come from the foundry with a sleeve 23 where the engine cylinder fits. This rests on the bottom by a collar.
Normal forces always tend to press the collar against its housing.
The side walls are pierced at the base with 12 holes which keep the underside of the piston in relation to the atmosphere. i
The cover of the compressor cylinder is formed by a thick plate 26 forming a single piece with a sleeve 27 and the counter-rod 6. The cover is fixed to a wide flange of the cylinder body by studs. It is traversed inside the sleeve 27 by 5 orifices 6 where the suction valves are housed and outside the sleeve by 10 orifices 7 where the delivery valves are housed. These projecting beyond the lower wall of the compressor are placed above recesses 28 of the flange.
Against rod 5 is hollowed out internally and internal duct 29 is closed at the base by a screw cap. This duct is in communication with the compressor cylinder through the orifice 30 where an automatic valve rising towards the duct is placed, and with the recuperator through the orifice 31, in the plug, where an automatic valve s' is arranged. opening towards the recuperator. This double communication automatically maintains the minimum pressure in the recuperator and the pressure in the duct
29 equal to the maximum pressure in the compressor cylinder, ie 4 Kg.
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The sweeping collector comprises two oval containers, a container 8 open at the top and a container 9 open at the bottom, these two containers are connected by cylindrical pipes 10 and the whole is cast in one piece. cast. The collector is closed at the top and bottom by ribbed plates bolted to flanges.
The lower plate of the recrient 8 is pierced in the center with an orifice the edges of which form a sleeve 17 or a flange 32 of the compressor cylinder slides. The upper plate of the container 9 is also pierced in its center with a circular orifice. The edges of this orifice form a sleeve 18 in which the sleeve 25 for assembling the cylinder block slides. Finally, the sleeve 27 connected to the cover of the compressor cylinder slides through a sleeve 16 cast with the cover of the scavenging manifold. The sections of the three sleeves 16,17,18 are calculated so foolishly that the pressure of the sweep manifold on the cylinder block equilibrates in normal operation (that is to say under a pressure of 4 kg.) On weight of this block.
The cylinder block is suspended from the bottom plate of the vessel 8 by two multiple leaf springs (not shown). The springs are released in normal operation when the cylinder block is in its middle position.
The two receptacles 8 and 9 are reinforced by horizontal steel ties 33 shown in section in fig.5.
Figure 6, which is a section on plane AA of Figure 5, with the movable assembly removed, shows the cylinder block, sweep manifold and exhaust manifold.
The exhaust manifold is made up of two parts, an internal manifold 54, formed by a cast iron parallel-piped box which is supported by a bottom plate.
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tale the sweep collector. This box is notched so as to rest against the portion of the side wall of the engine cylinder which contains the exhaust ports. From the bottom plate uart a pipe 35 which serves as a connection with the external manifold 36, a cylindrical cast iron vessel whose capacity is sufficient so that the pressure oscillation during the phase of complete isolation of the manifold does not exceed the% of absolute pressure.
The scanning orifices 11, three in number, with upper and lower walls inclined 45 towards the axis of the engine cylinder, open in half of the lateral wall facing the side opposite the exhaust manifold.
The exhaust ports form in the opposite half two horizontal rows a) a lower row 4 of three openings 12 with lower and upper horizontal edges. b) an upper row of three orifices 37 with upper and lower edges inclined 45 towards the outside of the cylinder.
The orifices 12 are the first to be discovered by the motor piston and it is through these orifices that the first supply of very hot fumes flows. The scavenging orifices are only discovered afterwards, while the pressure has fallen to around 4 kg, and lastly the orifices 37 through which the exhaust takes place at the end of the stroke. expansion, while owing to the movement of the cylinder block, the orifices 12 are masked by the edge of the internal exhaust manifold.
These orifices are thus arranged so that the sweeping takes place rationally, the sweeping air being directed through the orifices 11 towards the bottom of the engine cylinder and discharging the fumes along the opposite wall towards the top of the engine cylinder d 'where they escape through the orifices 37.
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Sheet metal vanes (not shown) attached to the interior of the scavenging manifold at ports 11 provide proper flow to the scavenging air jet.
The distribution members of the compressor cylinder are automatic circular valves housed in the compressor cover. FIG. 7 the section of a suction valve.
We see at 58 the seat, at 40 the counter-seat pierced with annular orifices that do not correspond to each other and at 59 the valve formed of a light sheet completely free between its seat and its counter-seat and pierced with corresponding orifices. to fill the seat 59. The seats of these valves are arranged in the cover of the compressor cylinder; at the end of the suction phase, due to the oscillation of the cylinder block, they are subjected to a force directed downwards, that is to say towards the valve pressed by the suction against the counter -seat. The downward lift of the valve is sufficiently low and the downward acceleration of the seat sufficiently high for the return to the seat 38 to take place without appreciable delay. Similar provisions are adopted for the discharge valves.
The valve assembly (seat, counter-seat, and free valve between the two) is fixed to the bottom of the cylinder by means of an eorou and a spring (as shown in fig. 7). makes assembly very easy.
The generator described here by way of example is a small power machine for burning liquid fuel of medium density volatilized in a small quantity of air.
For this purpose, the generator oomporte an auxiliary compressor 41 actuated by the movement of the cylinders and shown in section in fig. 6, This compressor sucks into the sweep manifold at every beat a certain
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quantity of fresh air and forces it back into the engine cylinder after it has been suitably carburized by a valve in the cylinder head.
The compressor cylinder is attached to the front plate of the sweep manifold. A piston 42 moves inside, the rod 43 of which is driven by the cylinder block.
The space included below the piston 42 is constantly maintained in communication with the interior of the scavenging manifold 9 by a large orifice 46 where the pressure remains equal to 4 kg. The space included above the piston is in communication with the space included below by a pipe connected at 47 and 48 where there is an automatic valve (not shown) lifting upwards.
Through this pipe, the piston of the auxiliary compressor passes during a downward stroke of the cylinder block (expansion stroke), a certain quantity of air from the space below the piston into the space included above. On the other hand, this upper space is connected by a pipe (fig. 5) with the valve 14 opening into the cylinder head. Through this piping, the piston 42 delivers into the engine cylinder during an upward stroke of the cylinder block (compression stroke) the quantity of air sucked in during the preceding single stroke.
The carburization takes place in the first part of this pipe 50.
Leaving the carburizing chamber, the air follows duct 50 (fig. 5) which brings it to the bottom of the engine.
Given the movement taken by the cylinder block, it is impossible to use a rigid duct, also the part of this duct located in this sweeping manifold
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is it articulated along three axes 101, 102, and 103 (fig. 5 and 8).
The duct 52 (fig. 8) rigid and communicating with the carburizing chamber 49, ends with a portion pierced with orifices 53 opening into the end of the tube 50, perpendicular to the tube 53 and being able to rotate around it, this latter tube is itself articulated along the axis 102, with the tube 104, itself articulated along the axis 103, with a tube 105 which is connected directly to the bottom of the engine cylinder.
It can be seen schematically in FIG. 5 how is arranged all of these articulated tubes.
The carburetion is done with a large excess of fuel. Vaporization is nevertheless very complete thanks to the high temperature of the air, the suction port 46 of the auxiliary compressor 41 (fig. 6) is placed exactly opposite the internal exhaust manifold 35 where a temperature prevails. of 350, the air sucked into the scavenging manifold 9 is forced to pass through the narrow gap 59: and @@@@ between the inner wall of this scavenging manifold and the outer wall of the exhaust manifold - -
35 and will be brought to a temperature of 250 to 300.
Under these conditions, a very small amount of air is sufficient to completely vaporize a relatively large amount of a medium density fuel, such as kerosene.
The delivery movement of the piston 42 begins at the start of the downward stroke of the driving piston, ie when the scavenging orifices are completely uncovered. However, the length of the discharge pipe and the inertia of the fuel valve are adjusted so that the delivery of the fuel into the engine cylinder only occurs a certain time.
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time after, as the sweep holes are masked and compression begins.
It is understood that in the preceding description, the auxiliary fuel compressor could be replaced by a liquid fuel pump operated in the same manner.
During normal operation, the compression in the engine cylinder is high enough that most fuels ignite spontaneously. However, an ignition means is provided, namely a spark plug (not shown) screwed into the bottom of the engine cylinder; whatever the fuel used, moreover, ignition by spark plug is necessary at the time of start-up when the compression has not reached the value sufficient for self-ignition. The spark plug is connected to the secondary, of an induction coil whose pri- is supplied by an accumulator battery.
The breaking of the primary current is triggered by a cam driven by the cylinder block and the breaking mechanism (not shown) is arranged so that the movement of the breaker is triggered more or less halfway through the frame and that between co triggering. It is interrupted for a sufficient time for ignition to take place shortly before the end of the race. The purpose of this arrangement is to ensure the regularity of ignition.
In fact, the speed of the rupture cam linked to the frame is very low at the end of the stroke of the frame at the moment when ignition must occur and it would be impossible to regulate with precision the moment of the rupture if this ci was produced directly by the cam. We would even be exposed in the event of small variations in the stroke of the frame, to. dcs misfire. By interposing
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a certain time between the action of the cam and the actual breakage, the action of the cam occurs when the cylinder block which drives it is at full speed (approximately halfway) and it is possible to adjust with precision the moment of ignition.
As stated above, safety is ensured mainly by the play of the air masses interposed either between the engine piston and the engine cylinder, or between the engine piston and the counter-rod. The cross-section of the fuel inlet and starting air ports is small enough so that in the event of a valve rupture, the pressure under the engine piston still rises to approximately the normal value and is sufficient to stop this piston before it has reached the bottom of the cylinder.
These provisions only ensure instantaneous safety. They would become insufficient in the event of a continuous disagreement between engine work and resistance work (connection which can be produced by the rupture of a compressor suction valve). In this case, the live force stored in the mobile unit increases steadily with each beat, and increasingly high overpressures occur at the end of each stroke, which. would infallibly produce a rupture. To prevent an accident in this case, a safety mechanism is provided which cuts off the fuel supply as soon as the pressure in the recuperator exceeds a certain value.
This mechanism is represented schematically in fig.19 and 10. It comprises a lever 68 articulated to an axis linked to the cylinder block. This lever is normally immobilized. relative to the cylinder block by tooth 70 of a part 69. This part is supported by a knife 71 fixed to the cylinder block, it is normally pressed in the center of the lever 68 by the elastic reaction of the blade ¯
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72.
This part comprises on the other hand a weight 73; the forces (the inertia produced in the cylinder block at the end of a downward stroke (that is to say at the moment when the pressure is maximum in the recuperator) tend to drag the weight 73 downwards and rotating the part 69 around the knife '71. The weight of the flyweight is calculated so that, when the pressure in the recuperator exceeds the limit value, the torque of these inertia forces becomes greater than the torque of the elastic reaction of the blade 72. The part 69 releases the lever 68.
Below this lever is arranged a glass tube 74 closed at one end and in communication at the other end with the auxiliary fuel compressor 41 (fi.6) The lever 68 left to itself breaks the tube. 74. The pressure drops to 1 kg above the piston of the fuel compressor if the fuel supply to the engine cylinder is interrupted.
The starting of the generator is produced by launching the moving crew supposedly descended to the bottom of the engine cylinder. Compressed air is introduced into the engine cylinder by an automatic valve. This one is
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rni DC on cojrj; ani.cation - with a bottle 61 ';' launch by, an articulated pipe in any point similar to the fuel inlet pipe. The capacity of the launching ball and the air pressure in this bottle are calculated in such a way as to communicate to the mobile crew the energy required for starting, this energy is partially found at the end of the upstroke under form of compressed air in the recuperator.
The pressure in the recuperator must be high enough to communicate to the moving equipment in the downstroke which follows the energy required for compression.
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air and fuel introduced into the engine cylinder up to 15 kg. At the end of the compression, ignition is produced by the loop ot from this moment, the energy of the combustion is sufficient to maintain the movement.
FIG. 11 represents a section of the starting valve interposed between the bottle and the automatic valve. As stated above, this valve must cover very quickly and independently of the action of the operator so that the energy communicated during the launch is very constant. For this purpose, the communication 75 between the bottle and the valve is interrupted by a cylindrical shutter 76 pierced at its lower part with a recess 77. The opening of the valve is produced by the lifting of the shutter 76 which brings the recess 77 at the level of the communication tube. The shutter 76 is terminated at the upper part by a washer of greater diameter 70 which forms a piston in the cylinder 79. Through the groove 80, the pressure of the launch bottle is established under the washer 78 and tends to lift the shutter.
The opening is triggered by the removal of the tab 81 attached to the end of an elastic blade. The spring 82 returns the shutter to the correct and closes the communication as soon as the pressure in. the launch bottle fell below 15 kg.
The groove 83 maintains the pipe which goes to the automatic valve at atmospheric pressure when the shutter is in the closed position.
It is understood that the invention is not limited to the embodiment indicated above, but encompasses all the variants and in particular that which consists in employing a symmetrical mobile unit comprising $ 1 characterize $ of soft plunging pistons with efficient faces.
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opposites, fiz6s on either side of a central flat compressor piston movable in a double-acting compressor cylinder. This last embodiment is simpler than that which has been described above, the rcnvoutement of the mobile equipment is ensured at the end of each single stroke by the expansion of the gases of a combustion, the recuperator becomes useless. .
Finally, the prorluito power is doubled without the weight of the machine being increased in the same proportion. On the other hand, it is not possible to obtain with this embodiment a constancy of the compression as perfect as with the mode described above.
After a certain number of empty beats, the stroke of the moving part drops to a value such that the compressor stops sucking and pushing and the compression in the engine cylinder falls to the value which corresponds to this stroke. It is possible to calculate the discharge pressure of the compressor and the free space of the compressor so that this limiting compression rises to good operation and even convi0l1ne to self-ignition of the fuel used.
CLAIMS Having thus described my invention and reserving myself, ÛYY to make any improvements or modifications that appear to me to be necessary, I claim as my exclusive and private property: 1 - Gas generator under pressure of the type in which an internal combustion engine operates a compressor <-air in which all the compressed air is used for sweeping and supplying the engine and in which the engine and the compressor are arranged in tandem, and their two pistons are integral and form
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