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Perfectionnements apportés aux machines à pistons libres, notamment aux auto-générateurs de ce genre.
L'invention est relative aux machines à pistons libres, c'est- à-dire aux-machines comportant au moins un équipage alternatif dont la course puisse librement varier entre certaines limites contraire- ment à ce qui se produit sur les machines à bielles et vilebrequin; et elle concerne plus,particulièrement, parce que c'est dans leur cas que son application semble devoir présenter le plus d'intérêt, mais non exclusivement, parmi ces machines, les auto-générateurs de ce genre, c'est-à-dire les machines à pistons libres débitant de l'air comprimé qui est utilisé, en totalité ou en partie, pour le balayage et l'alimentation de la partie moteur delamadine, le mélange des gaz de combustion et de l'excès d'air de balayage étant envoyé à un appareil récepteùr à détente tel, par exemple, qu'une turbine.
L'invention a pour but, surtout, de rendre telles, les susdites machines, qu'elles répondent, mieux que jusqu'à ce jour, aux divers desiderata de la pratique.
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Elle consiste, principalement - - et en même temps qu'à établir les machines du genre en question de façon que partie au moins du travail de compression s'effectue lors des courses de retour des équipages alternatifs --, à agencer de façon telle, les accumulateurs pneumatiques d'énergie à faire comporter auxdites machines,qu'ils puissent absorber la totalité du travail développé pendant une course motrice exceptionnelle d'une amplitude supérieure à la course maximum compatible avec un régime continu de la machine, des moyens étant avantageusement prévus qui interviennent, lors de cette course exceptionnelle, pour réduire la puissance développée dans l'élément moteur de la machine lors de la course motrice suivante.
Elle consiste, mise à part cette disposition princi- pale, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après, notamment, en une deuxième disposition, également relative aux machines du genre en question pour lesquelles partie au moins du travail de compression s'effectue lors de la oourse de retour (course non motrice) des équipages alternatifs, et consistant, ladite disposition, à agencer de façon telle, le ou les accumulateurs pneumatiques d'énergie à faire comporter à une telle machine que, au moins pour les courses exceptionnelles, tout accroissement de l'amplitude des courses desdits équipages donne lieu, dans l'élément compresseur, à une augmentation telle, de la quantité d'air aspirée, que le travail de compression mis en jeu lors de la course de retour,
augmente dans une proportion au moins égale à un tiers avec l'augmentation du travail emmagasiné dans le ou les susdits accumulateurs pneumatiques lors de la course aller précédente. et en une troisième disposition consistant à choisir la position de démarrage des équipages alternatifs en un point de leur course plus proche du point mort intérieur que le point
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mort extérieur correspondant aux courses maximum admissibles en régime continu., la pression de l'air de démarrage étant choisie en conséquence.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'application, ainsi que certains modes de réalisation, des susdites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les machines du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les ensembles ou installations, fixes ou mobiles, comportant de semblables machines.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
Les fig. 1 et 2, de ces dessins, représentent, de façon schématique et avec certaines parties coupées, deux modes de réalisation différents d'un auto-générateur à pistons libres établi conformément à l'invention.
Selon l'invention et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant d'établir une machine à pistons libres, par exemple un auto-générateur de ce genre, dans laquelle partie au moins du travail de compression s'effectue lors de la course de retour de l'équipage alternatif, on s'y prend comme suit ou de façon analogue.
En ce qui concerne tout d'abord cette machine dans son ensemble, à l'exception du ou des accumulateurs pneumatiques d'énergie à lui faire comporter, on peut l'établir de n'importe quelle manière usuelle appropriée et, notamment, conformément au mode de réalisation qu'illustre la figure 1
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des dessins, et selon lequel, on vient monter, dans un cylindre-moteur 1, deux pis- tons moteurs 21 et 22 propres à découvrir respectivement, au voi- sinage de leur point mort extérieur, des lumières d'admission 3 et des lumières d'échappement 4, ces dernières desservant un collecteur de refoulement 5, on prévoit, solidairement de chacun de ces pistons- moteurs, deux pistons 61 et 62 dont les faces internes coagissent avec des cylindres 71 et 72 munis de clapets d'aspiration 8 et de clapets de refoulement 9,
tandis que leurs faces externes coagissent avec des capacités 101 et 102 constituant des accumu- lateurs pneumatiques d'énergie. La pression dans lesdits accumu- lateurs d'énergie est fonction de la pression de débit de l'auto- générateur. on prévoit un système cinématique pour synchroniser les débattements des pistons 21 et 22, système que l'on peut cons- tituer, par exemple, par des crémaillères 111 et 112 solidaires desdits pistons et ayant leurs déplacements conjugués par un pignon 12, on prévoit un système d'alimentation en combustible du cylindre moteur 1, ce système pouvant être constitué, par exemple par un injecteur 13 alimenté par une pompe 14 actionnée par une came 15, portée par l'axe du pignon de synchronisation 12,
et l'on entoure le cylindre 1 d'un carter étanche 16 alimenté en air sous pression de balayage et d'alimentation par les clapets de refoulement 9 des éléments compresseurs de la machine.
Et, conformément à la disposition principale de l'invention, au lieu de dimensionner les accumulateurs 101 et 102 de fa- çon qu'ils jouent seulement le rôle de stabilisateur, les moyens de sécurité destinés à empêcher l'enfoncement des fonds de cylindres étant alors constitués par le système de synchro- nisation qui rendait impossible des courses exceptionnelles
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des équipages alternatifs, on fait en sorte que ce système de synchronisation permette de telles courses exceptionnelles, et l'on agence les susdits accumulateurs pneumatiques de façon qu'ils puissent absorber au moins la totalité du travail moteur développé pendant une course motrice d'amplitude exceptionnelle, cette amplitude limite pouvant être, par exemple,
celle d'une course pour laquelle la totalité de l'air de balayage contenue dans le cylindre 1 aurait été combinée à un grand excès de combustible anormalement introduit.
On évitera ainsi que, pour une telle course, les pistons ne viennent buter contre'le fond des accumulateurs pneumatiques 10 et 102, cette sécurité étant obtenue sans imposer aucune fatigue particulière au système de synchronisation des susdits pistons, ledit système pouvant alors être prévu beaucoup plus léger que jusqu'à ce jour.
Il suffira, à cet effet, de dimensionner convenablement les accumulateurs 101 et 102 et de situer leurs fonds de façon telle qu'ils ne puissent pas être touchés par les pistons 6 1 et 62 lors des courses exceptionnelles de ces derniers.
Mais il pourrait arriver, lorsqu'il se produit plusieurs courses exceptionnelles consécutives, que le travail absorbé par l'élément compresseur soit insuffisant pour absorber l'excès d'énergie emmagasiné dans les accumulateurs pneuma- tiques. Ainsi, l'amplitude des courses irait en croissant et finirait par dépasser l'amplitude limite exceptionnelle pour laquelle sont établis les susdits accumulateurs.
Pour remédier à cet inconvénient, oh prévoit avantageusement des moyens correcteurs tels qu'ils interviennent, lors d'une courge motrice d'amplitude exceptionnelle, pour réduire la puissance développée dans l'élément moteur de la machine, lors de la course motrice suivante.
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On pourra notamment faire en sorte que ces moyens correcteurs agissent sur le degré d'injection dans le cylindre 1, ce pourquoi, avantageusement et par exemple, l'on aura recours à l'un des modes de réalisation suivants.
Selon un premier mode de réalisation ,qu'illustre la fig. 1. on munit l'un des équipages alternatifs, par exemple l'équipage 61, d'un poussoir 17, propre, lorsque les courses aller dépassant l'amplitude maximum compatible avec un régime continu, à venir coagir avec un basculeur 18 propre à assurer, d'abord, l'ouverture d'une soupape 19, et, ensuite, l'ouver- ture d'une soupape 20 commandant deux circuits d'air comprimé distincts. on agence le premier de ces circuits (qui intervient aus- sitôt que les équipages alternatifs dépassant la position limite) de façon qu'il agisse sur l'organe de réglage quantitatif 21 de la pompe à injection 14, par exemple par l'action d'un ensemble;
cylindre 22 piston 23, dont l'élément mobile est attelé, par l'in- termédiaire d'un excentrique 24, à la tringlerie de commande 25 de l'organe 21, l'ensemble étant établi de façon telle que l'arri-. vée d'air comprimé dans le cylindre 22, consécutive à l'ouverture de la soupape 19, entraîne une réduction du débit de la pompa 14, on constitue le second des susdits circuits de façon que l'ouverture de la soupape 20 assure le blocage du piston de la pompe 14, ce par exemple par l'action d'un piston 26 cou- lissant dans un cylindre 27 à l'intérieur duquel l'air comprimé est distribué une fois ouverte la susdite soupape 20, enfin, on prévoit des robinets ou semblables 28 et 29 qui permettent de décharger les cylindres 22 et 27 après chaque opération de correction.
Suivant maintenant le second mode de réalisation, qu'illustre la figure 2,
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on fait.en sorte que l'actionnement du basculeur 18 entraîne l'ouverture d'un clapet de décharge 30 monté sur le refoulement de la pompe 14, ce pourquoi, par exemple, on soumet le clapet 30 à l'action d'un poussoir cons- titué par un piston 31 dont l'une des faces est soumise à la poussée d'un ressort 32 qui tend à maintenir le clapet 30 fermé.' et l'on fait agir sur l'autre face dudit piston 31 de l'air comprimé,, par exemple en mettant une capacité 50 en communication avec l'accumulateur 101 par un conduit 51, l'arrivée de l'air comprimé sur le piston 31 étant réglée par une soupape 33 soumise à l'action du basculeur 18, et les débattements de ce dernier assurant l'ouverture de ladite soupape 33 et, par suite,
la décharge de la pompe 14.
On voit que, dans l'un et l'autre cas, l'effet de correction cherché sera bien obtenu puisque la quantité de combustible injectée dans le cylindre moteur 1 (donc égale- ment la puissance mise en jeu dans ledit cylindre) sera d'autant plus réduite que la course précédente aura dépassé davantage la position extrême admissible en fonctionnement continu.
On pourra, en. outre, avantageusement, s'arranger pour que des moyens correc,teurs interviennent pour une amplitude de la course qui soit fonction de l'une des caractéristiques de fonctionnement de la machine, par exeniple de sa pression de refoulement dans le carter 16, ce pourquoi, par exemple encore, on relié ledit carter, par un conduit 34 à un cylindre
35, avec lequel coagit un piston 36 soumis à l'action d'un ressort de rappel 37, et l'on attelle ledit piston 36 à l'axe d'articulation
38 du basculeur 18 de façon telle qu'un déplacement du pis- ton 36 consécutif à un accroissement de la pression régula- @
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trice ait pour effet d'éloigner ce basculeur du poussoir 17,
donc de retarder l'intervention des moyens correcteurs
Avec un auto-générateur établi comme il vient d'être dit, chaque fois qu'une course motrice-dépassera la position limite admissible en régime continu, : d'une part, un excès d'énergie sera emmagasiné dans les accumulateurs pneumatiques, et, d'autre part, une quantité d'air supplémentaire se trouvera aspirée dans les éléments compresseurs, ladite quantité d'air supplémentaire donnant lieu, lors de la course de retour suivante , à un excès de travail de compression.
Cn conçoit que, suivant que le fonctionnement des accumulateurs pneumatiques sera caractérisé par une montée de pression plus ou moins rapide, une même quantité d'énergie se prouvera absorbée par des courses des équipages alternatifs de longueurs différentes. La quantité d'air supplémentaire aspirée dans les éléments compresseurs est donc variable avec l'allure de ces derniers.
Conformément à une disposition complémentaire de l'invention, on s'crranera de préférence pour que le travail de compression mis en jeu lors de la course de retour augmente dans une proportion égale à au moins un tiers avec l'augmentation du travail emmagasinée dans les accumulateurs pneumatiques lors de la course aller précédente, ce résultat étant obtenu en choisissant convenablement le rapport des pressions extrêmes mises en jeu dans lesdits accumulateurs pneumatiques.
On complétera enfin avantageusement cet auto-générateur on lui faisant comporter des moyens de démarrage, moyens que l'on peut constituer, dans leur ensemble, à la manière usuelle, en prévoyant au fond de l'un des accumulateurs pneuma-
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tiques une capacité 39 communiquant avec ledit accumulateur par un orifice susceptible d'être obturé par une soupape 40 attelée à un piston 41 monté coulissant dans un cylindre 42, ledit piston portant un clapet 43 propre à permettre le passage d'air sous pression seulement du cylindre 42 vers la capacité 39. et en reliant ledit cylindre 42 à une source d'air comprimé par un conduit 44,
Le fonctionnement d'un tel système de lancement est le suivant :
les pistons ayant été amenés dans une position de démarrage dont il sera plus explicitement parlé ci-après, on envoie, .dans le cylindre 42, de l'air comprimé qui, franchissant le clapet 43, vient remplir la capacité 39 qui se trouve isolée de l'accumulateur 101 par la soupape 40. En mettant alors le conduit 44 à la décharge, il se crée un déséquilibre entre les pressions s'exerçant sur chacune des faces du piston 41, lequel se déplace en écartant la soupape 40 de son siège.
L'air comprimé contenu dans la capacité 39 s'échappe alors dans l'accumulateur 101 et assure le lancement des équipages alternatifs de la machine.
Pour ce qui est alors de la position de démarrage à faire prendre auxdits équipages alternatifs, position que l'on. a avantage à déterminer à l'avance, on la choisit de préférence plus proche du point mort intérieur que le point mort extérieur correspondant aux courses maximum admissibles en régime continu, ce afin d'éviter l'obtention d'un travail moteur trop important à la première course aller suivant le lancement, course pour laquelle il se trouve généralement un excès de combustible dans l'air d'alimentation et pour laquelle, en outre le travail de compression absorbé à la course suivante est relativement faible,;
toutes circonstances qui tendent à donner lieu à des courses motrices d'amplitude exceptionnelle.
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on choisit pour la pression de l'air de démarrage une pression suffisante pour assurer la compression dans le cylindre 1, cette pression de démarrage devant alors être supérieure à celle qui aurait été nécessaire si on avait choisi des positions de démarrage plus voisines des points morts extérieurs, et, lorsque la machine comporte les moyens correcteurs dont il a été question précédemment, on s'arrange avantageusement pour que l'intervention desdits moyens ait lieu en période de démarrage (course de démarrage et courses suivantes jusqu'à ce que la machine ait atteint son régime thermi- que) pour les courses d'amplitude relativement réduites, ce pour quoi, par exemple et comme représenté fig.
2, on relie la source d'air comprimé de démarrage par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour ou semblable 45, à une capacité 46 munie d'un robinet de décharge 47 et dans laquelle se trouve un plongeur 48 solidaire du piston 36 portant le basculeur 18, l'ensemble étant tel que l'air comprimé agissant sur le plongeur 48 assure le rapprochement du basculeur 18 du poussoir 17.
Avec un tel système, il suffira, une fois la machine lancée, d'ouvrir le robinet 47 pour que le basculeur 18 vienne prendre librement la position correspondant à la pression de fonctionnement à cet instant.
Bien que l'on puisse envisager de se contenter d'un simple repère, porté par exemple par le poussoir 17 pour effectuer la mise en place correcte des équipages alternatifs de la machine, il semble préférable de prévoir, sur le circuit d'air comprimé de lancement, des moyens de sécurité tels que l'alimentation de la capacité 39 puisse se produire seulement lorsque les équipages alternatifs ont atteint une position correcte, moyens que l'on peut constituer, par exemple, en faisant jouer au poussoir 17 le rôle de tiroir
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de distribution, une gorge annulaire 49 étant ménagée dans ledit poussoir en une zone telle qu'elle se trouve en re- gard du conduit 44 lorsque les équipages alternatifs ont atteint leur position de lancement.
En suite de quoi, et quel que soit le mode de réa- lisation adopté, on a établi un auto-générateur dont le fonction- nement et les avantages résultent suffisamment clairement de la description qui vient d'en être faite pour qu'il soit inutile d'entrer à son sujet dans aucune explication complé- mentaire.
Bien entendu, toutes ou partie des dispositions dont il vient d'être question pourraient s'appliquer à des machines à pistons libres autres que des auto-générateurs et, notamment, à des moto-compresseurs dans lesquels partie au moins du travail de compression s'effectue lors de la course de retour.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celu. de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant été plus spécialement indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.
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Improvements made to free-piston machines, in particular to auto-generators of this kind.
The invention relates to machines with free pistons, that is to say to machines comprising at least one reciprocating crew, the stroke of which can freely vary between certain limits, contrary to what occurs on machines with connecting rods and crankshaft; and it concerns more, particularly, because it is in their case that its application seems to be of the most interest, but not exclusively, among these machines, the auto-generators of this kind, that is to say machines with free pistons delivering compressed air which is used, in whole or in part, for the purging and the feeding of the engine part of the adine, the mixture of the combustion gases and the excess of purging air being sent to an expansion receiver device such as, for example, a turbine.
The object of the invention is, above all, to make the aforesaid machines such that they respond better than to date to the various desiderata of practice.
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It consists mainly - - and at the same time in establishing machines of the kind in question so that at least part of the compression work is carried out during the return races of the alternative crews -, in arranging in such a way, the pneumatic energy accumulators to be made to include in said machines, that they can absorb all the work developed during an exceptional driving stroke of an amplitude greater than the maximum stroke compatible with a continuous speed of the machine, means being advantageously provided which intervene, during this exceptional stroke, to reduce the power developed in the driving element of the machine during the following driving stroke.
It consists, apart from this main provision, of certain other provisions which are preferably used at the same time and which will be discussed more explicitly below, in particular, in a second provision, also relating to machines of the type in question. question for which part at least of the compression work is carried out during the return oourse (non-driving stroke) of the reciprocating crews, and consisting, said arrangement, in arranging in such a way, the pneumatic energy accumulator (s) to be made include in such a machine that, at least for exceptional races, any increase in the amplitude of the races of said crews gives rise, in the compressor element, to such an increase in the quantity of air sucked in, that the work of compression brought into play during the return stroke,
increases in a proportion at least equal to one third with the increase in the work stored in the aforesaid pneumatic accumulator or accumulators during the preceding outward stroke. and in a third arrangement consisting in choosing the starting position of the alternative crews at a point of their race closer to the internal dead center than the point
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dead outside corresponding to the maximum admissible strokes in continuous mode., the starting air pressure being chosen accordingly.
It relates more particularly to certain modes of application, as well as certain embodiments, of the aforesaid provisions; and it relates more particularly still, and this by way of new industrial products, the machines of the type in question comprising application of these same provisions, the special elements specific to their establishment, as well as the assemblies or installations, fixed or mobile, comprising of similar machines.
And it can, in any event, be clearly understood with the aid of the additional description which follows, as well as the appended drawings, which supplement and drawings are, of course, given above all by way of indication.
Figs. 1 and 2 of these drawings show, schematically and with certain parts cut away, two different embodiments of a self-generator with free pistons established in accordance with the invention.
According to the invention and more especially according to that of its modes of application, as well as those of the embodiments of its various parts, to which it seems that preference should be given, proposing to establish a machine with free pistons, for example an auto-generator of this type, in which at least part of the compression work is carried out during the return stroke of the reciprocating crew, the procedure is as follows or similarly.
With regard first of all to this machine as a whole, with the exception of the pneumatic energy accumulator (s) to be made to include it, it can be established in any suitable usual manner and, in particular, in accordance with embodiment shown in figure 1
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drawings, and according to which, in a motor cylinder 1, two motor pistons 21 and 22 suitable for discovering respectively, in the vicinity of their external dead center, admission ports 3 and lights exhaust 4, the latter serving a discharge manifold 5, two pistons 61 and 62 are provided, integrally with each of these engine pistons, the internal faces of which coact with cylinders 71 and 72 provided with suction valves 8 and discharge valves 9,
while their external faces coact with capacitors 101 and 102 constituting pneumatic energy accumulators. The pressure in said energy accumulators is a function of the flow pressure of the autogenerator. a kinematic system is provided for synchronizing the deflections of the pistons 21 and 22, a system which can be constituted, for example, by racks 111 and 112 integral with said pistons and having their movements combined by a pinion 12, a fuel supply system for engine cylinder 1, this system possibly being constituted, for example by an injector 13 supplied by a pump 14 actuated by a cam 15, carried by the axis of the synchronization pinion 12,
and the cylinder 1 is surrounded by a sealed casing 16 supplied with pressurized air for purging and feeding by the discharge valves 9 of the compressor elements of the machine.
And, in accordance with the main arrangement of the invention, instead of dimensioning the accumulators 101 and 102 so that they only play the role of stabilizer, the safety means intended to prevent the sinking of the cylinder heads being then formed by the synchronization system which made exceptional races impossible
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alternative crews, we make sure that this synchronization system allows such exceptional races, and we arrange the aforesaid pneumatic accumulators so that they can absorb at least all of the engine work developed during a driving race of amplitude exceptional, this limiting amplitude being able to be, for example,
that of a stroke for which all of the purging air contained in cylinder 1 would have been combined with a large excess of fuel abnormally introduced.
This will prevent, for such a stroke, the pistons abut against the bottom of the pneumatic accumulators 10 and 102, this safety being obtained without imposing any particular fatigue on the synchronization system of the aforesaid pistons, said system then being able to be provided a lot. lighter than to date.
It will suffice, for this purpose, to suitably size the accumulators 101 and 102 and to locate their bottoms in such a way that they cannot be touched by the pistons 6 1 and 62 during exceptional strokes of the latter.
But it could happen, when there are several consecutive exceptional strokes, that the work absorbed by the compressor element is insufficient to absorb the excess energy stored in the pneumatic accumulators. Thus, the amplitude of the strokes would increase and end up exceeding the exceptional limit amplitude for which the aforesaid accumulators are established.
To remedy this drawback, oh advantageously provides corrective means such as they intervene, during a driving force of exceptional amplitude, to reduce the power developed in the driving element of the machine, during the following driving stroke.
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In particular, it is possible to ensure that these corrective means act on the degree of injection into the cylinder 1, which is why, advantageously and for example, one of the following embodiments will be used.
According to a first embodiment, illustrated in FIG. 1. one of the alternative crews, for example the crew 61, is provided with a pusher 17, clean, when the outward strokes exceeding the maximum amplitude compatible with a continuous regime, to coact with a rocker 18 specific to ensure, first, the opening of a valve 19, and, then, the opening of a valve 20 controlling two separate compressed air circuits. the first of these circuits (which intervenes as soon as the alternative crews exceed the limit position) is arranged so that it acts on the quantitative adjustment member 21 of the injection pump 14, for example by the action of 'a set;
cylinder 22 piston 23, the movable element of which is coupled, by means of an eccentric 24, to the control linkage 25 of the member 21, the assembly being established in such a way that the rear . vee of compressed air in the cylinder 22, following the opening of the valve 19, results in a reduction in the flow rate of the pump 14, the second of the aforesaid circuits is formed so that the opening of the valve 20 ensures the blocking of the piston of the pump 14, for example by the action of a piston 26 sliding in a cylinder 27 inside which the compressed air is distributed once the aforesaid valve 20 is opened, finally, provision is made for taps or the like 28 and 29 which allow the cylinders 22 and 27 to be unloaded after each correction operation.
Now following the second embodiment, shown in Figure 2,
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it is made so that the actuation of the rocker 18 causes the opening of a relief valve 30 mounted on the discharge of the pump 14, which is why, for example, the valve 30 is subjected to the action of a pusher constituted by a piston 31, one side of which is subjected to the thrust of a spring 32 which tends to keep the valve 30 closed. and compressed air is made to act on the other face of said piston 31, for example by placing a capacity 50 in communication with the accumulator 101 via a duct 51, the arrival of the compressed air on the piston 31 being regulated by a valve 33 subjected to the action of the rocker 18, and the movements of the latter ensuring the opening of said valve 33 and, consequently,
pump discharge 14.
It can be seen that, in both cases, the desired correction effect will be obtained since the quantity of fuel injected into the engine cylinder 1 (therefore also the power brought into play in said cylinder) will be d 'as much smaller as the previous stroke will have further exceeded the admissible extreme position in continuous operation.
We can, in. In addition, advantageously, arrange for corrective means to intervene for an amplitude of the stroke which is a function of one of the operating characteristics of the machine, for example its discharge pressure in the housing 16, which is why , for example again, said housing is connected by a conduit 34 to a cylinder
35, with which coacts a piston 36 subjected to the action of a return spring 37, and said piston 36 is coupled to the articulation axis
38 of the rocker 18 such that a displacement of the piston 36 following an increase in the regulating pressure.
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trice has the effect of moving this rocker away from the pusher 17,
therefore delay the intervention of corrective means
With an auto-generator established as has just been said, each time a driving stroke exceeds the admissible limit position in continuous mode,: on the one hand, an excess of energy will be stored in the pneumatic accumulators, and , on the other hand, an additional quantity of air will be sucked into the compressor elements, said additional quantity of air giving rise, during the following return stroke, to an excess of compression work.
Cn understands that, depending on whether the operation of the pneumatic accumulators will be characterized by a more or less rapid rise in pressure, the same quantity of energy will prove to be absorbed by races of the alternating crews of different lengths. The amount of additional air drawn into the compressor elements therefore varies with the speed of the latter.
In accordance with a complementary arrangement of the invention, it will preferably be ensured that the compression work brought into play during the return stroke increases in a proportion equal to at least one third with the increase in the work stored in the pneumatic accumulators during the preceding outward stroke, this result being obtained by suitably choosing the ratio of the extreme pressures brought into play in said pneumatic accumulators.
Finally, this self-generator will be advantageously completed by making it comprise starting means, means which can be constituted, as a whole, in the usual manner, by providing at the bottom of one of the pneumatic accumulators.
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ticks a capacity 39 communicating with said accumulator by an orifice capable of being closed by a valve 40 coupled to a piston 41 mounted to slide in a cylinder 42, said piston carrying a valve 43 suitable for allowing the passage of air under pressure only from the cylinder 42 to the capacity 39. and by connecting said cylinder 42 to a source of compressed air via a duct 44,
The operation of such a launching system is as follows:
the pistons having been brought into a starting position which will be discussed more explicitly below, compressed air is sent into the cylinder 42 which, passing through the valve 43, fills the capacity 39 which is isolated of the accumulator 101 via the valve 40. By then placing the conduit 44 in the discharge, an imbalance is created between the pressures exerted on each of the faces of the piston 41, which moves by moving the valve 40 away from its seat .
The compressed air contained in the capacity 39 then escapes into the accumulator 101 and ensures the launching of the reciprocating crews of the machine.
As for the starting position to be taken to said alternative crews, which position is. It is advantageous to determine in advance, it is preferably chosen closer to the inside dead center than the outside dead center corresponding to the maximum admissible strokes in continuous mode, in order to avoid obtaining too much engine work at the first outward stroke following the launch, for which there is generally an excess of fuel in the supply air and for which, moreover, the compression work absorbed in the following stroke is relatively low;
all circumstances which tend to give rise to motor races of exceptional amplitude.
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a pressure sufficient to ensure compression in cylinder 1 is chosen for the starting air pressure, this starting pressure then having to be greater than that which would have been necessary if one had chosen starting positions closer to the dead centers external, and, when the machine comprises the corrective means which was discussed previously, it is advantageously arranged so that the intervention of said means takes place during the starting period (starting stroke and subsequent strokes until the machine has reached its thermal regime) for relatively small amplitude strokes, for which, for example and as shown in fig.
2, the starting compressed air source is connected by means of a non-return valve or similar 45, to a capacity 46 provided with a discharge valve 47 and in which there is a plunger 48 integral with the piston 36 carrying the rocker 18, the assembly being such that the compressed air acting on the plunger 48 brings the rocker 18 closer to the pusher 17.
With such a system, it will suffice, once the machine has started, to open the valve 47 so that the rocker 18 comes freely to take the position corresponding to the operating pressure at that moment.
Although it is possible to envisage being satisfied with a simple mark, carried for example by the pusher 17 to effect the correct positioning of the reciprocating components of the machine, it seems preferable to provide, on the compressed air circuit launch, safety means such as supplying the capacity 39 can occur only when the alternative crews have reached a correct position, means which can be constituted, for example, by making the pusher 17 play the role of drawer
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distribution, an annular groove 49 being formed in said pusher in a zone such that it is facing the duct 44 when the reciprocating crews have reached their launch position.
As a result, and whatever the embodiment adopted, an auto-generator has been established, the operation and advantages of which result sufficiently clearly from the description which has just been given for it to be no need to go into it in any further explanation.
Of course, all or part of the arrangements just discussed could apply to free piston machines other than auto-generators and, in particular, to motor-compressors in which at least part of the compression work s 'performs during the return race.
As is evident and as it follows moreover already from the foregoing, the invention is in no way limited to this. of its modes of application nor of those of the embodiments of its various parts which have been more especially indicated; on the contrary, it embraces all the variants.