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COMPRESSEUR-1I1OT.ci:UR AVEC DEUX PISTONS A COURSES MJTUFLIEMENT INVERSES.
On connait déjà le principe régissant l'action des com- presseurs moteurs sans manivelle, et à deux pistons qui ac- complissent leur course en sens mutuellement opposés. C'est dans l'espace compris entre les deux pistons qu'on installe le moteur à combustion interne, tandis que les espaces exté- rieurs sont réservés aux aménagements d'un compresseur.
Jusqu'à présent ou bien cette disposition avait comporté,dans la partie moteur, une pompe d'aérage spéciale pour le balaya- de de la chambre de compression, ou bien elle était conçue de façon à permettre la pleine utilisation de l'énergie cinéti- que de la colonne des gaz de la combustion, dans le conduit d'échappement, ainsi que de la dépression conséquemment pro- voquée dans le cylindre, pour obtenir l'aspiration d'air frais.
L'objet de la, présente invention est un compresseur moteur sans manivelle avec deux pistons accomplissant leurs courses il en sens opposés 'et où l'amenée d'air frais, en quantité telle
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que nécessitée pour brûler le combustible dans le partie moteur, peut se faire en profitant d'une ordonnance spéciale des lumières de distribution dans l'enveloppe de cylindre ce,tout en appliquant pour la marche de moteur un cycle à quatre temps modifié en consé- quence.
L'invention consiste en ce que les lumières d'aspiration sont pratiquées d'un côté du plan de symétrie du cylindre, tandis que les lumières d'échappement sont pratiquées de l'autre côté de ce plan de symétrie, et en ce qu'elles communiquent avec l'atmosphère au moyen de soupapes d'arrêt ou de retenue qui sont automatiques; l'une des courses de piston étant de longueur plus grande que l'é- cartement entre les lumières d'aspiration et le plan de symétrie, tandis que la course du second piston est plus grande que l'écarte inent antre les lumières d'échappement et ce plan de cymétrie.
En procédant ainsi, on rend possiole la production d'une dépression dans le cylindre et d'une aspiration de l'air frais nécessité pour la combustion, par suite de cette dépression,
Les dessns annexés représentent, à titre d'exemple, deux modes d'exécution de l'objet de cette invention.
La fig. 1 montre une coupe longitudinale du compresseur-moteur dans une de ses formes de réalisation, tandis que la fig. 2 montre une coupe longitudinale d'une variante et que la fig, 3 est la vue en coupe transversale de la, soupape de mise en marche.
Le compresseur-moteur conçu selon la fig. 1 se compose du bâti 1 de forme cylindrique,lequel est refroidi pa.r de l'eau, de ceux enveloppes de cylindres échangeables 2 et 3, dans lesquelles les pistons 4 et 5 jouent en va et vient, ainsi que des deux chapiteaux 6 et 7 dans lesquels sont aménagées les soupapes de compression 8 et 9. Les soupapes d'aspiration 10 et 11 des compresseurs sont aména- gées dans les couvercles des chapiteaux 6 et 7.
Par l'action de ces soupapes, le travail se fait aux deux côtés extérieurs des' deux pistons et à la façon déjà, connue' nomme pour des conpresseurs d'air à une face, la course rétrograde des pistons vers le,milieu des cylindres venant en suite à l'expansion opérée des espaces nui- @
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sibles relativement grands de ces compresseurs,
Dans l'exemple d'exécution ici représenté, l'enveloppe de cy- lindre comporte dans l'espace compris entre les pistons( ( afin de pouvoir fonctionner comme moteur) les lumières d'échappement 12 qui communiquent avec le conduit d'échappement 13 fermé par la soupape d'échappement 14.
D'autre part,l'enveloppe de cylindre 3 est amé- nagée des lumières d'aspiration 15 qui sont reliées aux soupapes d'aspiration automatiques 16. Les lumières 12 et 15 ont une dispo- sition asymétrique par rapport 1. l'axe du cylindre dans lequel sont placées la soupape à combustible 17 et la soupape de mise en mar- che 19.
Le compresseur-moteur ainsi décrit fonctionne comme suit dans sa partie faisant moteur; à mesure que le piston partant de la po- sition représentée se rend vers le milieu du cylindre, une phase de compression de l'air qui se trouve entre les pistons commence à l'instant même ou le piston 4 recouvre les lumières d'échappement 12. Quand au cours de la compression, une pression déterminée est atteinte, le combustible( introduit par une pompe à commande pneu- ma,tique) est injecté par la soupape à combustible 17. Le genre de construction de ces pompes pneumatiques estbien connu.
Auprès ac- complissement de l'injection s'opère la combustion du combustible et lespistons reviennent vers les bouts du cylindre, Aussitôt que le piston 4 remet à découvert les lumières d'échappement 12 il s'o- père une décharge partielle des gaz de la combustion avec ouverture de la soupape automatique 14 ; cette soupape se referme aussitôt que pression dans le cylindre est descendue au chiffre de la pression atmosphérique; dans l'entretemps,le piston 5 met à découvert les lumières d'aspiration 15.
Du fait que le piston continu son mouve- ment il se produit dans le cylindre un abaissement de pression(dé- pression); les soupapes d'aspiration 16 s'ouvrent et l'air affluant vers le cylindre occupe l'espace compris entre le piston 5 et le volume des gaz de la combustion qui se déplace derrière le piston 4 et dont la longueur est égale 1 la distance séparant le piston 4 des lumières d'aspiration 15 au moment où se fait l'ouverture des
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soupapes d'aspiration 16. Quand les pistons sont 1 leur, posi- tion de fin de course, le cylindre est à. peu près rempli d'air frais a.u coté de droite et est par contre peu près rempli de gaz de la combustion au côté de gauche.
Au retour de deux pistons au .milieu du cylindre les soupapes 16 se ferment, et alors; par suite de la dépression créée entre les deux pistons, les soupapes d'aspiration automatiques 14,s'ou- vrent, d'où résulte que le volume de gaz de la combustion qui par le fait du piston de gauche 4 et de la colonne d'air frais, cons- titue en quelque sorte une prolongation du piston de droite 5, s'échappe au dehors, soit totalement, soit en majeure partie, puis dès que le piston 4 a recouvert les lanières 12 commence à se faire la compression des gaz de la combustion pouvant être restés ainsi que de l'air frais, et le cycle décrit plus haut se répète-,,
$ On peut conclure de ce que qui précède que le compres- seur-moteur construit conformément à l'invention n'a pas de pompe à air dans sa partie faisant moteur, et que le mode de fonction. ne,ncnt est non pas basé sur une dépression qui serait créée dans le cylindre, par exemple en raison de l'énergie cinétique des gaz d'échappement, mais plutôt sur le fait de tirer parti d'une orconnance adéquate des lumières d'aspiration et d'échappement dans la partie moteur pour charger d'air frais le cylindre en ce sens que les diverses phases opératoires d'un cylindre ordinaire fonctionnant suivant le cycle à quatre temps auront lieu dans un ordre de succession modifié(c'est à dire, l'aspiration venant après l'expansion et la compression après l'échappement) pour réaliser chaque fois deux temps,
avec la disposition en tandem.
Ftant donné que, en appliquant le cycle Diesel, la combus- tion suit régulièrement son cours même quand il y a un excédent considérable d'air, il n'est pas du tout nécessaire d'expulser du cylindre la, totalité des gaz de la combustion. Bien au con- traire on trouve avantage à en laisser une partie dans ce cylin- dre, puisqu'alors il y a une hausse de la température finale à la compression, donc, puisque la combustion se trouve facilitée,
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L'on peut également laisser, avec intention, une partie des gaz de la comoustion dans le cylindre, en montant un tuyau tel que 18 en dérivation sur la soupape de décharge 14 et par lequel se fera, durant la période d'aspiration, le retour au cylindre de ces gaz de la combustion,
et en conséquence la quantité d'air aspirésera moindre.
La fig. 2 représente une autre mocalité constructive du compresseur-moteur sans manivelle, Cette solution est oasée sur le même principe de l'aspiration de l'air nécessité pour brûler le combustible, toutefois, les soupapes d'aspiration des compres- seurs sont aménagées non pas dans les chapiteaux de tête des cy- lindres, mais beaucoup plus près .du milieu de chaque cylindre et elles servent en même temps à l'accomplissement des phases opéra- toires de ce moteur.
Cette modification constructive comprend ici également un bâti 20 en forme de cylindre à refroidissement par de l'eau, avec deux enveloppes cylindriques 21 et 22 dans lesquelles les pistons 23 et 24 jouent en va - et-vient ainsi que deux chapiteaux de culasse 25 et 26 dans lesquels on n'a aménagé que les soupapes de compression 27 et 28 des compresseurs. Dans l'enveloppe cylin- drique 21 sont aménagées à un endroit convenable, les lumières d'échappement 29 du moteur ainsi que les lumières d'aspiration 30.
Par contre, l'enveloppe cylindrique 23 n'est aménagée que des lumières d'aspiration 31, Les soupapes d'aspiration automatiques 32 et 33 sont placées de telle sorte que les lumières d'aspira- tion 30 et 31 soient reliées entre elles par leur conduit de jonction 34 qui le cas échéant, agit en rapport avec les diffé- rences éventuelles d'étranglement au passage de l'air dans les soupapes 22 et 23. Les lumières d'échappement communiquent avec le conduit d'échappement 35 à l'extrémité duquel est aménagée la soupape de décharge automatique 36.
Les compresseurs sont disposés aux c3tés extérieurs des deux pistons et, de la façon connue, ils fonctionnent avec l'aide des lumières d'aspiration 30 ou 31 ainsi que des soupapes de refoule- ment ( de compression) 27 ou 28; la course rétrograde du piston
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s'accomplit de façon analogue à. ce qui a déjà été exposé à la. description du mode de construction selon la fig. 1. pendant qu'a lieu le mouvement du piston se rendant de la position représentée, au milieu du cylindre, la compression de l'air commence.1 dans la partie moteur, à l'instant même où les lumières d'écha.ppement 29 sont recouvertes par le piston 23. Dès que la poussée de compression a atteint une valeur déterminée, il y a, de façon analogue à.
ce qui a été décrit plus haut, une injection de combustible opérée par la soupape à combustible 49.
Quand, alors, au cour du mouvement de retour le piston gauche 23 vient recouvrir les lumières d'échappement 29, il produit un échappement partiel des gaz de la combustion, avec ouverture de la soupape d'écha.ppement automatique 36. Les bords intérieurs des lumières d'aspiration 30 ou 31 sont localisés à l'endroit que voulu pour les pistons 23 ou 24 les mettent à découvert quand la. pression existant entre les pistons est descendue à la pression atmosphérique. A ce moment il y a fermeture de la soupape automa- tique 36.
Puis, comme le piston continue de se mouvoir vers les bouts des cylindres, il se crée entre les pistons une dépression qui a pour conséquence une aspiration d'air frais par les soupa- pes d'aspiration 32 et 33, J'air affluant dans le cylindre ve- nant occuper d'un côté l'espace situé entre les lumières d'as- piration 30 etle piston 23, de l'autre côté, l'espace compris entre les lumières 31 et le piston 24. Pendent le mouvement de retour des deux pistons vers le milieu du cylindre, la colonne d'air frais est expulsée de l'espace existant entre eux(colonne formée entre les lumières d'aspiration 30 et le piston 23) et il en est de même, soit en totalité, soit en partie, pour la colonne des gaz de la combustion qui se trouvait entre les lumières 30 et 31.
En même temps la colonne d'air frais qui se trouvait entre les lumières 31 et le piston 24, arrive dans l'espace existant entre les lumières 31 et 29 et subit la compression en même temps que la partie de la colonne de gaz de combustion qui sera éventuel lement restée,
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L'on peut, de même manière que décrit plus haut, accroître la teneur en gaz de la combustion existant dans l'air comprime, notam- ment,un moyen consiste à monter un conduit 37 en dérivation par rap- port à la soupape d'échappement 36.
Fn montant une soupape d'échap- pement( ou plusieurs de ces soupapes) dans le conduit d'échappement 35 qui est d'une certaine longueur, on arrive à ce que ces soupapes bougent moins et, conséquement, à les préserver d'une usure rapide,
La construction décrite plus haut est caractérisée par le fait que ce sont les mêmes lumières d'aspiration qui servent à aspirer de l'air frais au côté du moteur, qui servent également à aspirer l'air au côté compresseur. La solution venant d'être décrite offre plus d'avantage que celle suivant la fig. 1, en ce sens que l'expulsion continuelle d'une partie de l'air aspiré par la conduit d'échappe- ment, a pour effet un refroidissement des soupapes d'échappement.
La mise en marche du compresseur-moteur se fait au moyen d'air sous pression. Le mode de construction des soupapes de mise en mar- che 19 ou 38 a été individuellement représenté en fig. 3. La soupa- pe 39 est équipée d'un piston de compensation 40 dont le diamètre est un peu plus grand que celui du champignon de cette soupape 39.
Il en résulte que, de par la poussée de l'air à la mise en marche en même temps que sous l'action du ressort 41 il n'y a pas à crain- dre d'ouverture de la soupape 39. Le dispositif démarreur se compose du cylindre 42 qui est aménagé d'uneouverture 43 par laquelle la chambre intérieure du cylindre 44 où se trouve le piston de compen- sation, est en communication avec l'atmosphère. Quand le tiroir 45 est poussé... par une manoeuvre manuelle en sorte de refermer l'ori- fice 43 et de donner libre cours pour la sortie du conduit 46,1'air de mise en train sort du réservoir d'air auxiliaire 47 par le con- duit 46-48 pour aller à l'espace 44 et y exercer sa poussée sur le piston de compensation 40, d'où résulte l'ouverture de la soupape 39.
Alors s'opère l'expansion de l'air sous pression existant dans ce réservoir auxiliaire 47 et passant ainsi par la soupape 39 alors ouverte, pour se rendre au milieu du cylindre. Quand la pression de l'air de la mise en 'train est descendue suffisamment pour égaler la pression atmosphérique le ressort 41 opère la fermeture de la soupa-
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pe 39 et alors, même si le tiroir 45 descend à, sa position extrême du bas, la, soupape ne bougera pas puisque, pendant qu'a lieu l'ex- pansion de l'air dans le réservoir auxiliaire 47 il y a aussi expan- sion de l'air qui se trouve dans l'espace 44, et cela, en raison du raccordement réalisé par les tuyaux 46-48.
Quant la dimension du réservoir auxiliaire 47 ainsi qu'à la hauteur de pression effective à laquelle se fait le remplissage du réservoir, avant la. mise en train, on prend ces chiffres en sorte que la. poussée de compression produite pendant la course de piston suivante (âpres la, course de mise en train) suffise à provoquer l'allumage du combustible qui est injecté.
Le compresseur-moteur décrit plus haut n'a pas d'agencement de réglage étant donné qu'à son fonctionnement il met complètement à profit la propriété en vertu de laquelle la quantité d'air comprimé augmente automatiquement après chaque accroissement quantitatif du combustible injecté, On peut expliquer cela en considérant que si la quantité de combustible injectée suffit par exemple tout simple- ment à assurer la marche à vide, alors, au côté compresseur, la pous- sée de compression atteindra la valeur de la pression opérante et en ce moment les pistons effectueront leur course rétrograde sans avoir expulsé d'air.
par n'importe quel accroissement dans la quan- tité de combustible injectée, l'énergie cinétique des pistons est accrue et ces pistons n'accomplissent leur course rétrograde qu'a- près qu'une certaine quantité d'air a, été poussée en dehors: quanti- té d'autant plus grande qu'il y aura en plus de combustible injecté préalablement.
REVENDICATIONS.
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