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"REFROIDISSEUR D'HUILE POUR MOTEURS D'AVIATION
REFROIDIS PAR UN LIQUIDE"
La présente invention est relative aux refroidisseurs d'huile pour moteurs d'aviation refroidis par un liquide.
Les aéronefs sont généralement munis de refroidisseurs d'huile qui font saillie, de façon indépendante, dans le courant d'air passant le long de l'aéronef.
Ceci présente différents inconvénients. En premier lieu, le refroidisseur d'huile constitue une saillie sur l'aéronef et en conséquence une source de "trainée"; en second lieu, l'huile prend du temps pour s'échauffer après que le moteur a été mis en marche; en troisième lieu, lorsque l'air extérieur est à basse température, la circulation de l'huile dans le refroidisseur peut devenir ins-
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table en formant des poches d'huile froide stagnante avec de petites surfaces d'huile chaude circulant rapidement, ce qui réduit l'efficacité du refroidisseur.
Conformément à la présente invention, le refroidisseur d'huile est placé dans le radiateur assurant le refroidissement par liquide, et il occupe une partie de la face de celui-ci.
Le fait que le refroidisseur d'huile occupe une partie de la face du radiateur fait que l'air qui arrive sur le refroidisseur d'huile est dans l'état où il arrive sur l'ensemble du radiateur, et ceci distingue l'invention d'autres dispositifs dans lesquels le refroidisseur d'huile est chauffé par l'air qui a déjà pris de la chaleur au radiateur.
De préférence, le refroidisseur d'huile s'étend à travers le radiateur, depuis l'avant jusqu'à l'arrière.
Grâce à cette disposition, non seulement l'huile est rapidement chauffée par le radiateur dans le refroidisseur, une fois que le moteur a été mis an marche, mais encore le refroidisseur ne constitue pas une saillie distincte dans le courant d'air et il se trouve dans le même capotage que le radiateur.
Par suite, le refroidisseur d'huile et le radiateur peuvent être logés dans un capotage connu, ayant la forme d'un tunnel dirigé dans le sens du vol de l'aéronef, et tel, qu'il convertit une partie de l'énergie cinétique du courant d'air qui y pénètre en pression devant le radiateur et qu'il reconvertit la pression en énergie cinétique en arrière du radiateur.
Dans la présente description, il faut inclure sous l'expression "radiateur", un condenseur dans lequel de la
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vapeur se condense par échange de chaleur avec le courant d'air.
Il peut également être à souhaiter que l'huile soit maintenue au-dessus d'une certaine température minimum afin qu'elle puisse circuler librement dans le moteur et il peut être prévu, à cet effet, des moyens servant à réduire ou arrêter le courant d'air qui passe à travers le refroidisseur. Ces moyens peuvent être constitués par des volets situés à la base ou de préférence à l'arrière du refroidisseur d'huile et qui peuvent être commandés automatiquement, par exemple, par un thermostat sur lequel agit la température de l'huile, ou par un dispositif à pression actionné par la viscosité ou la température de l'huile.
On a représenté un exemple de réalisation de l'invention sur le dessin annexé dans lequel:
La Fig. 1 est une vue par l'avant de l'ensemble radiateur et refroidisseur d'huile;
La Fig. 2 représente cet ensemble monté dans un tunnel formant capotage ;
La Fig. 3 montre les moyens servant à réduire automatiquement le courant d'air dans le refroidisseur d'huile.
Toutes les figures du dessin sont schématiques.
Le radiateur à refroidissement par l'eau est fait en deux moitiés A et A1, reliées à la base de l'ensemble par un canal A2.Le liquide arrive dans le radiateur par le tuyau?!, descend dans la moitié A du radiateur, passe dans le canal A2, remonte dans le radiateur - et sort par le tuyau A4.
Entre les deux moitiés de radiateur A et a1 se
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trouve le refroidisseur d'huile B consistant en une matrice à laquelle l'huile arrive par un tuyau B1 et d'où elle sort par un tuyau B2, l'huile étant obligée de décrire un parcours sinueux dans le refroidisseur, en suivant le trajet indiqué par les flèches sur la Fig. 1, au moyen de chicanes B3, B4, B5, B6, et B7. L'huile passe par des trous représentés en pointillé en B8 sur la Fig. 2, à la base des chicanes B3, B5 et B7 et par-dessus les chicanes B4 et B6.
L'ensemble radiateur et refroidisseur d'huile est monté dans un tunnel B10 disposé, dans l'exemple repré- senté, sous le fuselage d'un avion dont on voit une partie en B11. Ce tunnel est de construction connue, allant en s'élargissant depuis son orifice B12 jusqu'à la face du radiateur et en se rétrécissant, en arrière du radiateur, jusqu'à la sortie B13, et il sert à transformer une partie de l'énergie cinétique du courant d'air en pression avant d'arriver au radiateur et à reconvertir celle-ci en énergie cinétique au delà du radiateur. La dimension de la sortie B13 peut être réglée au moyen d'un volet B14 actionné par une tige B15.
On voit que les parois latérales et la base du refroidisseur d'huile reçoivent de la chaleur du liquide ou de la vapeur qui se trouvent dans le radiateur A, A1 lorsqu'un démarrage s'effectue à froid. En outre, le refroidisseur d'huile est enfermé dans un capotage, en formant un tout avec le radiateur, dans le tunnel B10 et les trainées interne et externe sont réduites par rapport à ce qui se produirait si ce refroidisseur faisait saillie dans le courant d'air, sans être recouvert d'un capotage. Le né-
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cessaire est prévu pour réduire le courant d'air qui passe dans le refroidisseur d'huile ou pour l'arrêter complètement, et cela, au moyen d'un volet C représenté en pointillé sur la Fig. 2 et en trait plein sur la Fig. 3.
Dans sa position basse extrême, ce volet est appliqué contre la face arrière du refroidisseur d'huile et la recouvre complètement. Le volet pivote en 0 1 et est manoeuvré par une tige C2 et un levier C3 pivotant sur une pièce fixe en C4.
La position du volet C est réglée automatiquement par un dispositif représenté sur la Fig. 3. L'huile f ournie au moteur par la pompe de refoulement passe par un tuyau D dont un coude D1 est disposé dans un récipient métallique flexible D2, rempli d'alcool. L'huile revient ensuite par le tuyau D3 au moteur. Le récipient D2 est relié par une tige E et un levier El, pivotant en E2, à une autre tige E3 fixée à l'extrémité d'un tiroir à piston E4. Le tiroir à piston E4 fonctionne dans une boîte E5 dont l'intérieur est en communication avec le tuyau D3 par un tuyau E6. Entre le tiroir E4 et l'intérieur de la boîte E5, coulisse un piston F présentant un prolongement supérieur F1 entre le sommet duquel et le sommet de la boîte est logé un ressort F2.
Le tiroir E4 présente une cavité annulaire F7 et il y a trois lumières dans les parois du piston F, en F3, F4 et F5. Le retour de l'huile de la boîte E5 au moteur se fait par F6, Le tiroir agit à la façon connue, l'huile sous pression agissant sur le piston F sous la commande du tiroir E4 et, en antagonisme à l'action du ressort F2, elle fait que le piston suit le tiroir E4, quelle que soit la position qu'occupe ce tiroir. Le tiroir E4 est creux, de
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sorte que les pressions sur ses deux extrémités sont les mêmes. La position du tiroir E4 est déterminée par la dilatation ou la contraction de la boîte métallique D2,les- quelles, à leur tour, sont déterminées par la température de l'huile qui passe dans le coude 12.1 du tuyau D.
Le prolongement F1, dirigé vers le haut, du piston F, actionne un levier G pivotant en G1, lequel, à son tour, actionne la tige C2 et le volet C. En conséquence, la position de ce volet dépend de la température de l'huile passant dans le tuyau D.
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"OIL COOLER FOR AVIATION ENGINES
COOLED BY A LIQUID "
The present invention relates to oil coolers for liquid-cooled aircraft engines.
Aircraft are generally equipped with oil coolers which protrude independently into the air stream passing alongside the aircraft.
This has various drawbacks. First, the oil cooler forms a protrusion on the aircraft and therefore a source of "drag"; second, the oil takes time to warm up after the engine has been started; third, when the outside air is at low temperature, the circulation of oil in the cooler may become ins-
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table by forming pockets of stagnant cold oil with small areas of hot oil circulating rapidly, reducing the efficiency of the cooler.
According to the present invention, the oil cooler is placed in the radiator providing liquid cooling, and it occupies a part of the face thereof.
The fact that the oil cooler occupies a part of the face of the radiator means that the air which arrives on the oil cooler is in the state where it arrives on the whole of the radiator, and this distinguishes the invention other devices in which the oil cooler is heated by the air which has already taken heat from the radiator.
Preferably, the oil cooler extends through the radiator, from the front to the rear.
By virtue of this arrangement, not only is the oil rapidly heated by the radiator in the cooler after the engine has been started up, but the cooler also does not form a distinct protrusion in the air stream and it becomes located in the same cowling as the radiator.
As a result, the oil cooler and the radiator can be housed in a known cowling, having the form of a tunnel directed in the direction of flight of the aircraft, and such that it converts part of the energy kinetic of the air flow which enters it in pressure in front of the radiator and that it reconverts the pressure into kinetic energy behind the radiator.
In the present description, it is necessary to include under the expression "radiator", a condenser in which
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vapor condenses by heat exchange with the air stream.
It may also be desirable for the oil to be kept above a certain minimum temperature so that it can circulate freely in the motor and there may be provided, for this purpose, means serving to reduce or stop the current. of air passing through the cooler. These means can be constituted by flaps located at the base or preferably at the rear of the oil cooler and which can be controlled automatically, for example, by a thermostat on which the temperature of the oil acts, or by a pressure device actuated by the viscosity or temperature of the oil.
An exemplary embodiment of the invention has been shown in the appended drawing in which:
Fig. 1 is a view from the front of the radiator and oil cooler assembly;
Fig. 2 shows this assembly mounted in a tunnel forming a cowling;
Fig. 3 shows the means for automatically reducing the air flow in the oil cooler.
All the figures in the drawing are schematic.
The water-cooled radiator is made in two halves A and A1, connected to the base of the assembly by a channel A2. The liquid arrives in the radiator through the pipe?!, Goes down in the half A of the radiator, goes into channel A2, goes up in the radiator - and exits through pipe A4.
Between the two radiator halves A and a1 are
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finds the oil cooler B consisting of a matrix to which the oil arrives through a pipe B1 and from which it leaves through a pipe B2, the oil being forced to describe a sinuous course in the cooler, following the path indicated by the arrows in Fig. 1, by means of baffles B3, B4, B5, B6, and B7. The oil passes through holes shown in dotted lines at B8 in Fig. 2, at the base of baffles B3, B5 and B7 and over baffles B4 and B6.
The radiator and oil cooler assembly is mounted in a tunnel B10 disposed, in the example shown, under the fuselage of an airplane, part of which can be seen at B11. This tunnel is of known construction, widening from its orifice B12 to the face of the radiator and narrowing, behind the radiator, to the outlet B13, and it serves to transform part of the kinetic energy of the pressurized air current before reaching the radiator and to convert this back into kinetic energy beyond the radiator. The size of the outlet B13 can be adjusted by means of a shutter B14 actuated by a rod B15.
It can be seen that the side walls and the base of the oil cooler receive heat from the liquid or steam in the radiator A, A1 when a cold start is performed. In addition, the oil cooler is enclosed in a cowling, forming a whole with the radiator, in tunnel B10 and the internal and external drag is reduced compared to what would happen if this cooler protruded into the current of air, without being covered with a cowling. The ne-
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This is intended to reduce the air current passing through the oil cooler or to stop it completely, and this by means of a shutter C shown in dotted lines in FIG. 2 and in solid line in FIG. 3.
In its extreme low position, this flap is pressed against the rear face of the oil cooler and covers it completely. The shutter pivots at 0 1 and is operated by a rod C2 and a lever C3 pivoting on a fixed part at C4.
The position of the shutter C is automatically adjusted by a device shown in FIG. 3. The oil supplied to the engine by the delivery pump passes through a pipe D, an elbow D1 of which is placed in a flexible metal container D2, filled with alcohol. The oil then returns through pipe D3 to the engine. The receptacle D2 is connected by a rod E and a lever El, pivoting at E2, to another rod E3 fixed to the end of a piston slide E4. The piston slide E4 operates in a box E5, the interior of which is in communication with the pipe D3 by a pipe E6. Between the drawer E4 and the interior of the box E5, slides a piston F having an upper extension F1 between the top of which and the top of the box is housed a spring F2.
The drawer E4 has an annular cavity F7 and there are three openings in the walls of the piston F, at F3, F4 and F5. The oil is returned from the E5 gearbox to the engine via F6.The spool acts in the known manner, the pressurized oil acting on the piston F under the control of the E4 spool and, in antagonism to the action of the spring F2, it causes the piston to follow the drawer E4, whatever the position occupied by this drawer. The E4 drawer is hollow,
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so that the pressures on both ends are the same. The position of the spool E4 is determined by the expansion or contraction of the canister D2, which, in turn, is determined by the temperature of the oil passing through elbow 12.1 of pipe D.
The upwardly directed extension F1 of piston F actuates a lever G pivoting at G1, which in turn actuates rod C2 and flap C. Consequently, the position of this flap depends on the temperature of the 'oil passing through pipe D.