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MOTEUR ROTATIF VOLUMETRIQUE.
Il est connu, dans une installation motrice de faire varier le couple moteur en raison du couple résistant par la'combinaison de deux or- ganes moteurs rotatifs volumétriques possédant une vitesse indépendante et alimentés en parallèle par les gaz provenant d'une chambre de combustion., L'un des organes entraîne un compresseur volumétrique et les moyens mis en oeuvre pour assurer le fonctionnement du moteur, l'autre organe fournit la puissance disponibls.
Dans ce procédé décrit notamment dans les brevets français n 914.059 du 4 septembre 1945 et n 933.612 du 11 septembre 1946 une augmen- tation de la charge appliquée à l'organe moteur rotatif donnant la puissance disposnible produit la réduction de la vitesse de cet organe moteur.
Il en résulte une augmentation de pression à 13 amont et une augmentation de la vitesse de l'autre organe moteur entraînant le compresseur, ce qui augmente le volume des gaz refoulés dans la chambre de combustion et, par conséquence, le volume des gaz de combustion.
Le couple moteur augmente ainsi pour répondre à l'accroissement de la charge
La présente invention est relative à des organes moteurs rotatifs volumétriques, notamment utilisables dans des installations motrices conformes à celles décrites dans les brevets citéso
L'invention concerne un moteur volumétrique comportant un ro- tor cylindrique à palette tournant dans un carter et caractérisé par un cy- lindre tournant dans le carter à la même vitesse angulaire que le rotor et remplissant a la fois la fonction d'obturateur entre les chambres annulaires ménagées de part et d'autre de la palette et la fonction de distributeur,, en amenant à la chambre en cours de travail les gaz dont on veut utiliser l'énergie,
cette disposition permettant de supprimer tout organe à mouvement alternatif et d 3 obtenir un ensemble moteur peu encombrante
Suivant l'invention, un mode de réalisation du moteur volumé=
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métrique suivant le paragraphe précédente est caractérisé parce que le cylindre obturateur distributeur comporte une entaille dans laquelle s' engage au passage la palette du rotor, l'entaille du cylindre obturateur étant combinée à des tubulures d'admission et d'échappement du carter et contrôlant ainsi 1-'admission des gaz de combustion derrière la palette du rotor, et l'échaopement de ces gaz après leur détente, ce qui permet notamment de réaliser une admission à pression constante sur un angle de rotation notable du rotor.
Suivant une caractéristique de l'inventions l'entaille de l' obturateur distributeur rotatif assure d'abord la communication directe entre le tubulure d'admission des gaz de combustion et l'espace annulaire compris entre le carter et le rotor derrière la palette, puis l' admission indirecte des gaz dans cet espace par l'intermédiaire d'un conduit latérale l'admission des gaz de combustion dans cet espace se prolongeant ainsi sur un angle de rotation notable du rotor.
Suivant une autre caractéristique de 1-'invention, le carter dans lequel se déplace le rotor à palette comporte un injecteur de combus- tion découvert par la palette en fin de période d'admission, ce qui permet d'injecter une certaine quantité de combustible qui, en s'enflammant dans les gaz chauds introduits, augmente la température et la pression de ces gaz.
L'invention concerne également la combinaison sur un même rotor en forme de tambour de plusieurs éléments moteurs volumétriques conformes aux précédents., les espaces annulaires compris entre le rotor et le stator étant constitués par des gorges annulaires non fermées ménagées dans ce rotorles extrémités de ces gorges étant séparées par la palette ou dent correspondante.
L'invention s'étend également à un moteur rotatif volumétrique caractérisé en ce que le rotor précédent est combiné à un cylindre distributeur obturateur portant en saillie des cylindres qui pénètrent à fond dans les gorges du rotor., chaque cylindre comportant une entaille dans la- quelle s'engage, au passage, la dent correspondante du rotoro
Suivant une-caractéristique de l'invention, les éléments moteurs volumétriques disposés côte à côte sur le même rotor sont décalés angulairement les uns par rapport aux autres et répartis sur le pourtour du rotor,ce qui permet de régulariser l'effort moteur appliqué sur l'arbre du rotor.
L'invention s'étend également aux caractéristiques ci-après dé- crites et à leurs diverses combinaisons possibles.
Des moteurs rotatifs volumétriques, conformes à l'invention, sont représentés, à titre d'exemples sur le dessin ci-joint, dans lequel :
La fig. 1 est une vue en coupe schématique suivant un plan parpendiculaire à l'axe de rotation d'un moteur volumétrique.
Les fige 2,3,4 et 5 représentent le même moteur dans les diffé- rentes phases de son fonctionnement.,
Les fig. 2 bise 3 bise 4 bis et 5 bis représentent ce même moteur dans les phases correspondant aux figures de 2 à 5 mais avec les éléments décalés de 180 par rapport aux positions de ces éléments dans les figures de 2 à 5.
La fige 6 est une vue en coupe montrant les conduits de gaza
La fig. 7 est une vue en coupe axiale de la chambre de combus- tion.
La figo 8 est une vue en coupe de la machine suivant un plan passant par les axes des rotors.
La fig. 9 est une vue schématique d'une installation motrice à cycle simple pour l'entraînement d'une hélice marine.
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La fige 10 est une vue schématique ddune installation à simple cycle fonctionnant en convertisseur de couple.
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La figo 11 est une vue schématique d'une variante de l'installation précédenteo La figo 12 représente xehématiqpement 19ensemble des canalisations d'air comprim'édlune installation conforme à l'inventiono
La fig.13 est une vue en coupe perpendiculaire à l'axe de rotation d'une forme simplifiée de l'invention comportant un rotor uniqueo
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Le moteur rotatif volumétrique représenté sur la .go 1 compor- te un stator ou carter 5 constitué de deux parties cylindriques de diamètres
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différents 5p 52 communiquant entre elles
Ce stator -comporte une tubulure 6 d'arrivée des gaz, débouchant dans le petit cylindre 5 du carter, au voisinage de son raccordement avec le grand cylindre 51.
bu cote opposé ce stator comporte une tubulure dé- bouchant dans le grand cylindre 51 du carter au voisinage de son raccordement avec le petit cylindre 52.
Dans le grand cylindre 51 du carter tourne un rotor 8 constitué par un cylindre moteur coaxial au cylindre 51 du carter, et ménageant entre sa surface extérieure et la face interne de ce carter 51, une chambre annu-
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:laire 819 82.
Ce cylindre 8, calé sur 19arbre moteur, porte à sa périphérie et suivant une génératrice, une palette 9 qui tourne à très faible distance mais sans contact avec la paroi interne de la partie cylindrique 5 du carter.
Dans le petit cylindre 52 du carter5 est logé un cylindre obtu- rateur distributeur 10 dont la forme cylindrique extérieure tourne à faible distance de la paroi externe de cette partie 52 du carter, et de la face
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iJy1indrique extérieure du rotor 8 mais sans contact ni frottement avec-ces éléments. La face extérieure du cylindre 10 comporte une encoche 11 parallèle aux génératrices de ce cylindre 10 et dont la profondeur est égale à la saillie de la dent ou palette 9 du cylindre moteur 8.
Le cylindre obturateur distributeur 10 et le rotor 8 sont reliés mécaniquement par exemple par des engrenages droits (non représentés) de manière à tourner en sens inverse l'une de l'autre, mais à la même vitesse angulaire
Le carter 5 comporte enfin une tubulure 12 inclinée suivant une ' direction qui se rapproche de la tangente du cylindre 51 du carter et destinée à recevoir un injecteur de carburant 18.
Des éléments moteurs et distributeurs, conformes à celuidécrit ci-dessus,, peuvent être disposés côté à côte sur des arbres communs.
Dans le moteur représenté en coupe axiale sur la figo 8, quatre
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élémirts moteurs sont ainsi disposés sur un axe commun. Le moteur comporte un stator ou carter unique à deux cylindres
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1 52-
Dans le grand cylindre 51 du carter 5 est logé coaxialement un cylindre creux 8 portant sur sa périphérie quatre gorges de section rec-
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tangulaire 19 29 3s 4 dont les extrémités sont séparées par une dent ou palette 919 99 9 3,9 940
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Ce cylindre creux 8 est solidaire d'un arbre moteur 42 tour- billonnant dans des paliers 29 du bâti.
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Les quatre dents ou palettes 9 19 929 935) 94 sont réparties sur la périphérie de façon régulière, par exemple., pour la figo z9 les dents 91 et 9 sont diamétralement opposées et dans le plan du dessin et les dents 93 et 94 sont diamétralement opposées et dans le plan axial, perpendiculaire au premier. Le décalage des dents ou palettes est ainsi
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de 90 degrés. L'ordre de passage en un point est 19 3g 29 40 A chaque gorge 1, 2s 3e 4 du rotor 8 est associé un cylindre distributeur obturateur 10. Ces quatre cylindres 10ns 102e 1035) 10 engagés chacun dans la gorge correspondante 1, 29 3p 4 du rotor faisant sail- lie en dehors d'un cylindre support 10 solidaire d'un arbre 40 tourbillonnant dans des paliers 29 du bâti.
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Chaque cylindre 101 10 29 1039 104 en saillie comporte une entaille 7.11, 112'" 11 Qj) 11 dans laquelle la dent ou palette correspondante 9, 9o? 93,9 94 du cylindre moteur peut pénétrer au passage.
La partie cylindrique 51 du carter (fig.6) porte intérieurement des bagues rapportées 26 espacées l'une de lautre et ménageant entre elles
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remplacement des cylindres en saillie lo., 102' 103e 104 de l'obturateur 10.
La tubulure d'admission 6 débouche pour chaque élément moteur par une lumière 46 disposée sur le côté du logement du cylindre obturateur correspondante tandis que du côté opposé, un conduit 23 fait communiquer ce logement avec la partie 51 du carter, en face de la gorge correspondante du tambour moteur 8.
Enfin, dans la bague 26 séparant les logements des cylindres
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131 et 1 de l'obturateur sont percés deux canaux 24, 25 faisant commu- niquer le logement d'un élément avec le cylindre 5 de carter de 1-'autre élément.
Fonctionnement : On considérera les deux éléments mateur et distributeur
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1 et 2 décalés de 180 degrés comme il est visible sur la t'igo 8. a) Début de l'admission (fig.. 2 et 2 bis) Pour l'élément 1, 15) obturateur 101 tournant dans le sens de la flèche fIl l'entaille 111 commence à découvrir Porifice de la tubulure d'admission 6. La palette ou dent 91, tournant dans le
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sens de la flèche f29 vient de sortir de l'entaille 111 de 15 obturateur et s'engage dans la partie cylindrique 51 du carter 5.
Le fluide venant de la chambre de combustion commence à passer
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du conduit 6 dans 1-lespabe annulaire 1.derrière la palette 91.
L'espace annulaire devant cette palette est à l'échappement par la tubulure 7.
A ce moment, pour l'organe moteur 2, le fluide sous pression in-
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troduit au cours de 19admixsion précédente se détend derrière la palette 92, tandis que cette palette chasse devant elle, par la tubulure 7, les gaz détendus à l'extérieur..
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b) Fin de 1'admission (figo 3 et 3 bis)
Pour Isolément moteur rotatif 1, l'obturateur 10 en tournant dans
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le sens de la flèche f 1. a amené le bord 19 de lenta.lle 111 à coïncider avec la paroi de la tubulure d'arrivée 60 Les gaz en pression introduits dans le cylindre 1 derrière la palette 9 pendant que 1-'entaille 111 était à cheval sur le cylindre 5 et sur la tubulure 6 poussent la palette 91 à la manière d9un piston dans un cylindre fournissant ainsi un effort moteur.
-La paroi cylindrique du carters comprise entre les points 21 et
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22 (figol)9 et, la surface externe cylindrique du distributeur 10, constituent une garde qui permet d'assurer une étanchéité suf- fisante entre la tubulure d'admission 6 et l'espace annulaire compris entre le carter 51 et la roue motrice 80 De ce fait, dès
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que le point 19 de 1-lobturateur est arrivé au point 21 du earter, l'admission directe des gaz a été coupée sur la roue motrice cor- respondanteo Ventaille 111 du cylindre obturateur 101 a.continué cependant à faire passer des gaz de combustion, depuis la lumière 46 de la tubulure d'admission 6 jusqu'au canal latéral 23 et de la? à l'espace annulaire situé derrière la palette 91.
L'admission à pres- sion constante et l'effort moteur correspondant ont cessé lorsque le point 19 de 190bturateur est arrivé au bord supérieur de la lumière 46 et de la lumière du canal 23 soit sur la ligne a-a' de la figo 60 La partie de la chambre annulaire située devant la palette 91 est
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en communication avec la tubulure d9échappement po Dès la fin de l'admission représentée sur la fige 3, l'entaille
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11 du cylindre obturateur 10 découvre 19orifice du conduit 24 par lequel les gaz de combustion enfermés dans cette entaille sont envoyés dans le cylindre 51 du carter de 1-'élément voisin 2 entre
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1-'obturateur 102 et la palette 9 2 (figo 3 bis)
o L'élément voisin 2 se trouve à ce moment dans la position repré-
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sentée sur la figo 3 bis9 et cet élément reçoit ainsi, comme ap- point, les gaz chauds et sous pression qui étaient enfermés dans
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l'entaille 111 du cylindre obturateur 101 de l'élément la Ces gaz se détendant fournissent un travail moteur qui se prolon- ge jusqu'au moment où les organes en mouvement ont atteint les positions respectives représentées sur les figo 4 et 4 biso -
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Dans la position des figo 4 et 4 bis,
l'entaille 11 de l'obtura- teur distributeur 10 de Isolément 1 est à la pression d'échappe- ment et 1 -espace annulaire compris entre 1-'obturateur-10 2 et la
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palette 92 de l'élément 2 est à 19échappemento Lorsque l'espace annulaire compris entre l'obturateur 10 et la
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palette 91 (figo3) est complètement fermé (position de la fig.3) une injection de carburant au moyen d'aln injecteur logé dans la tubulure 12 du carter et s9allumant automatiquement dans les gaz chauds9perroet d,9élever encore la température des gaz introduitso
La détente des gaz très chauds et à forte pression commence aus- sitôt.
déplaçant la palette 91 en fournissant un travail moteuro c) Détente (figo 4 et 4 bis)
Lorsque 19 obturateur 101 et le tambour moteur 8 continuant à tour- ner9 ces.organes arrivent dans la position de la figo 4, les gaz
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enfermés dans 1-'espace annulaire compris entre l'obturateur 101 et la palette 91 ont déjà subi un commencement de détente,, tandis que l'espace an-
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nulaire situé devant la palette 91 covnrnique avec 1-'échappement.
A ce moment 1-'organe moteur 2 (figo 4 bis) est entièrement baigné par des gaz à température et pression d échappement.l) c9ext-à-dire à température relativement basseo Cet organe moteur peut aussi se refroidir et la température d 51 équilibre du tambour moteur s'en trouve abaisséeo d) Echappement (figo 5 et 5 bis)
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La palette 91 de Isolément rotatif 1 commence à découvrir 190roi- fice du conduit d'échappement 7, l'espace annulaire situé derrière cette palette 91 et contenant les gaz détendus se met à l'é- chappement L'élément rotatif 1 se refroidit sur la presque to-
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talité de sa périphérie, comme eeétait le cas,, pour Isolément 2 dans sa phase précédente.
Leélémnt rotatif est en ce moment dans la position de la fig. 5 bis. L'injection de combustible a eu lieu et la détente des gaz chauds et à haute pression commence.
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L'entaille 11 2 du cylindre 102 qui,, dès la fin de 12admission pour Isolément 2 se trouvait en communication par le conduit 25 avec la partie de l'espace annulaire de Isolément 1 comprise entre l'obturateur 10 et la face arrière de la dent 91 a appor-
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té à cet élément 1 !9appoint des gaz à température et pression d'admission continue dans cette entaille 112.
L'élément 1 se met alors à 19 échappement et les gaz restant à ce moment dans cette entaille 112 prennent la pression et tem-
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pérature d'échappezento
L'ensemble des éléments 3 et 4 fonctionne de la même façon que 1-'ensemble des éléments 1 et 2.
En résumé, dans chaque élément moteur rotatif volumétrique le cycle de fonctionnement comporte,. a) une admission continue à pression constante pendant un certain angle de rotation du rotor,, b) à la suite de cette admission à pression constante, un échauffement et un appoint gazeux par combustion du
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combustible introduit, cette combustion s-9effectuant à volume sseffeotuant à volume croissant du fait de la rotation du rotor pendant le temps d-injection du com- bustibleo c) une détente adiabatique génératrice d'un couple moteur.
Tous les gaz introduits dans 1-'élément à 1-'admission
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participant en effet â cette détente notamment par 1-'in- termédiaire des canaux de communication. d) un échappement continu et prolongé des gaz détendus.
Dans le moteur ci-dessus décrit, l'injection de combustible 18 pourrait être supprimée, l'admission se faisant uniquement sous la phase gazeuse.
On peut aussi fonctionner sans le brûleur 14 et n'introduire par le conduit d'admission 6 que des charges d'air comprimé. L'injection du combustible se fait alors uniquement par 1-'injecteur 18.
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Dans ce case l'allumage a lieu soit spontanément au fur et à me-
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sure de 19 on j eotion du combustible dans Pair comprimé et chaud, 'soit au moyen d'une étincelle d8allumage jaillissant dans la chambre de combustion9 après 19injection du combustible liquide sans l'air comprime., On a représenté schématiquement sur la figo 12 et à titre d21èxemple le ensemble des canalisations d'air comprimé d'une installation motrice conforme à l'invention.
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Cette installation comporte'un compresseur d9air 60 pressant le air à 19intérieur et le refoulant par un conduit 61 dans quatre circuits distincts Hun9 629 aboutit à la chambre annulaire d'entrée 30, qui par les canaux 48 dessert l'intérieur du rotor 80 Le seconde 63, débouche dans la double enveloppe 64 du carter
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519 52- Le troisième, 65, aboutit à la chambre annulaire 30 1 desservant par les canaux 48 19 intérieur du cylindre obturateur distributeur 10.
Le quatrièmes 669 constituant un by-pass, fait comimmiquer di- rectement le refoulement du compresseur 60 avec la chambre 27 entourant le brûleur.
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Des robinets 67, 6S 69, 70 sont intercalés sur chacun de ces conduits.
Les chambres annulaires 30 de sortie des rotors 8, 10 et la sortie de la double enveloppe 64 sont collectées par un conduit 71 raccor- dé à la chambre 27 par l'intermédiaire d'un robinet 720
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On peut ainsig au moyen des robinets 67, 6 69 70e 71 régler le débit d'air dans chacun des circuitset par suite, la température de chaque élément rotor 8 obturateur 10 carter 51, 5 dans lequel circule cet air. Ce réglage qui peut être obtenu, par exemple, par un système thermostatique approprié, permet notamment par contrôle des dilatations de ré- duire au minimum, à chaude les jeux entre les parties fixes et les parties tournantes et de réaliser une bonne étanchéité des chambres de combustion et de détente.
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Dans le cas de la ,go 12 par exemple, ce système thermostatique comporte trois thermostats 81, 82g 83.
L'organe de prise de température du'thermostat 81 est en contact avec le rotor 8 et commande le robinet 6 L90rgane de prise de température du thermostat 82 est en contact avec l'enveloppe extérieure du carter 5 et commande le robinet 680 Enf1n.o9 19organe de prise de tempéra- ture du thermostat 83 est en contact avec le distributeur 10 et commande le robinet 69
Dans les installations motrices utilisant les organes moteurs volumétriques conformes à ceux décrits, il pourra être avantageux de créer une réserve d'air comprimé susceptible d'être utilisée en cas de pointe, ou dans le cas où une accélération du moteur est demandée,
Le volume d'air contenu dans les conduits reliant le compres- seur à la chambre de combustion peut être suffisant pour constituer cet-
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te réserve sans qu'il soit nécessaire d'intercaler un réservoir d3accu= mulation particulier.
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La chambre de combustion 13 fig. 7a est alimentée en combustible liquide par leinjecteur 14 et entourée de la buse convergente 43a ouverte à 1-'arrière pour l'entrée de l'air comprimé. Suivant 1-linvention, cette buse 43 peut être entourée d9une chambre 27 qui communique avec l' arrivée d'air à la chambre de combustion, par une soupape 28.
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Cette soupape 28 peut,, en obturant la chambre 27, permettre d' isoler la réserve d'air comprimé de la chambre de combustion par exemple lorsque l'organe moteur rotatif donnant la puissance utilisable est momentanément à l'arrêt, un conduit de dérivation, non représenté, alimen- tant alors en air comprimé et à régime réduit le brûleur dont les gaz entraînent alors seulement l'organe moteur rotatif actionnant le compresseur.
Dans le cas de la fig. 8, le stator ou carter 5 comporte une double paroi qui communique avec la chambre 27 entourant la chambre de combustion 13 et dans laquelle circule l'air comprimée
Dans cette double paroi, l'air comprimé s'échauffe- avant d'être envoyé dans la chambre de combustion 130
La double paroi permet aussi de réduire les pertes de chaleur par rayonnement.
Dans le cas de cette figo 8, le tambour 8 dans lequel sont ménagées les gorges 1, 2, 3, 4, est creux et reçoit l'air comprimé par l'intermédiaire d'une chambre annulaire d'entrée 301 et de canaux 48. Cet air., après avoir traversé le tambour creux 8 sort par les canaux 49 dans la chambre annulaire 302.
Le tambour 10 portant les cylindres 101, 102, 103, 104, de l'obturateur est également creux et traversé de la même façon par l'air comprimé.
Les chambres annulaires d'entrée 301 et de sortie d'air 30 sont fermées extérieurement par des garnitures d'étanchéité 31 formant joint autour de l'arbre du rotor, et logées dans des paliers 29 à circu- lation d'eau de refroidissement.
Ainsi la dilatation du rotor 8 qui aurait pour conséquence le grippage de la palette 9 contre le stator 5, sera évitée par la-dilatation correspondante de ce stator 5. De même la dilatation du rotor 8 et de l'obturateur 10 sera compensée par la dilatation correspondante des flasques supportant les paliers de ces éléments rotatifs de manière à ce que le jeu entre ces éléments conserve même à chaud une valeur suffisante.
L'ensemble d'une installation motrice à cycle simple est présentée sur la fig. 9.
Cette installation comporte une chambre de combustion 13 dont les gaz s'échappent par le conduit 15 dans un moteur volumétrique 32 conforme à celui décrit et entraînant une hélice marine 33.
Les gaz s'échappant de ce premier moteur volumétrique ont encore une énergie suffisante pour entraîner une turbine motrice 17 entraî- nant par engrenages 50 un compresseur 16 qui refoule de l'air dans la chambre de combustion 13.
Le compresseur 16 est également accouplé par engrenages 51 avec l'arbre du moteur rotatif volumétrique 32.
Dans le cas de la fig. 10, l'installation comporte une chambre de combustion 13 dont les gaz s'échappant par le conduit 15 entraînent., en parallèle, d'une part, un moteur rotatif volumétrique 34 entraînant par des engrenages 52 le compresseur 16 qui refoule de l'air dans la chambre de combustion 130
Les gaz s'échappant des moteurs rotatifs volumétriques 35 et 34 passent dans une turbine motrice 17 entraînant par des engrenages 50 le compresseur 16.
Dans le cas de la fig. 11, l'installation comporte une chambre de combustion 13 dont les gaz s'échappant par un conduit 15 pour alimenter en parallèle deux moteurs volumétriques 35, 34 conformes à l'invention, l'un 35 fournissant la puissance disponible, l'autre 34 entraînant
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en bout d'arbre le compresseur 16.
Ce compresseur 16 refoule Pair dans la chambre de combustion 13 en passant dans un échangeur 38 parcouru en
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sens contraire par les gaz d9échappement avant leur sortie à 1-'atmosphè,- reo -
Les gaz s'échappant de's moteurs volumétriques 34, 35 actionnent une turbine motrice indépendante 17 entraînante en bout d'arbre un compresseur 36 qui prend Pair extérieur et le refoule dans le compresseur 16 en le faisant passer dans un réfrigérateur 37.
Les gaz s'échappant de la turbine motrice 17 passent avant de
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s'échapper à 17) atmosphère dans 1 échargeux 38 dans lequel ils abandon- nent à Pair comprimé une partie des calories qu'ils peuvent encore contenir.
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Bien que dans les exemples décritsl) les machines comportent des couples d9éiéments le 2g fonctionnant de façon combinée9 l'invention s'étend également à une forme simplifiée ne comportant qu'un seul rotor 8 et qu-'un seul obturateur distributeur 10 (figo 13) Dans ce cas, lsorifice 24 situé dans le carter 52 communique par un conduit 75 avec le conduit 23 décrit plus hauts et cet orifice 24 se prolonge par une gorge ouverte 76 ménagée dans la partie latérale plane de ce carter 51.
De cette façon, les gaz chauds et à pression élevée contenus dans l'entaille 11 se vident dans le conduit annulaire 81 compris entre l'obtu- rateur 10 et la palette 9 par l'intermédiaire de la gorge ouverte 76 et des conduits 75 et 230
Cette gorge ouverte 76 est prolongée jusqu'au point 19 (figol3)
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tel que la partie avant de 19entaille 11 arrive au point 20 pour lequel l'entaille 11 commence à se mettre à 19échappemento Les gaz comprimés et chauds contenus dans 19entaille 11 sont ainsi utilisés au maximum pour prolonger la détente c9est-à-dîre Inaction motrice avant que cette entaille 11 soit mise à Péchappe:r#nto
Les moteurs volumétriques et les installations décrits ci-des- sus présentent de nombreux avantages techniques notamment les suivants;
1 ) les moteurs rotatifs volumétriques ci=dessus décrits ont une vitesse qui est fonction de la pression amont et le poids de gaz qui les traverse est fonction de leur vitesse.
Lorsque 19installation motrice comporte deux moteurs volumétri-
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ques en parallèle, 1-lun donnant la puissance utilisable9 l'autre entraî- nant le compresseur, la vitesse du moteur donnant la puissance utilisable diminue si la charge augmente, ce qui donne lieu à un accroissement de la pression amont et à un accroissement de vitesse du moteur volumétrique entraînant le compresseur., Le poids de l'air refoulé dans la chambre de combustion augmente et il en est de même du volume de combustion. La réduction de vitesse se traduit donc par une augmentation du couple.
L'installation motrice qui fonctionne en convertisseur de couple permet ainsi de supprimer le changement de vitesse.
2 ) Le cylindre obturateur 10 joue un rôle multiples a) il forme obturateur pour l'espace annulaire compris entre le rotor 8, le carter 51 et la palette 9 dans lequel sont enfermés les gaz de combustion en pression. Son encoche 11 permet le passage de la palette 90
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b) il forme distributeur d9admssion directe (position de la figo 2) les gaz passant alors de la tubulure d'admission 6 à l'espace annulaire par cette entaille 11.
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c) il forme distributeur de fin d9adsission, en envoyant des
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gaz de combustion dans cet espace annulaire par l'intermédiaire du canal 23.
d) il permet de mettre l'entaille 11 à l'échappement par le canal 24 de manière à ce que les gaz contenus dans cette entaille soient utilises pendant la détente. e) il forme distributeur d'échappement (dans la position de la fige 5).
3 ) Les moteurs volumétriques conformes à l'invention sont de construction simple et ne comportent ni soupapes, ni organes à mouvement alternatif. Leur prix de revient est bas, leur usure très réduite.
4 ) Le jeu qui existe entre les palettes 9 et cette paroi cylindrique est minime lorsque le moteur fonctionne, c'est-à-dire lorsque le rotor 8 et le carter ont atteint leur température d'équilibre. Ce jeu augmente si le moteur est froid.
De toutes façons, la palette 9 ne frotte jamais contre le carter 5. Aux températures d'équilibre le jeu est assez faible pour que 1' étanchéité de la chambre de détente soit pratiquement réalisée. Mais l'absence de contact permet de supprimer toute lubrification entre la palette 9 et la paroi du carter et, par suite, de fonctionner à grande vitesse et avec des gaz de combustion à très haute température.
5 ) La quantité d'air comprimé nécessaire au fonctionnement du moteur conforme à 1?invention, est moins importante que dans le cas d'une turbine de type normal.
A titre d'exemple : le volume d'air comprimé nécessaire à la combustion, dans une turbine conforme à l'invention, n'est que de trois fois le volume d'air théorique nécessaire à cette combustion, au lieu de six fois ce volume, dans le cas des turbines connues fonctionnant dans les mêmes conditions.
6 ) Par suite de la réduction de la quantité d'air comprimé nécessaire, le moteur conforme à l'invention peut fonctionner avec un taux de compression plus élevé que les turbines connues.
Ce taux de compression optimum qui, dans les turbines connues, est de l'ordre de 3 à 4 kgs, atteint 10 à 15 kgs dans le cas du moteur de l'invention.
7 ) Chaque élément moteur est refroidi sur presque toute sa périphérie pendant un certain angle de rotation.La température d'équilibre de Isolément s'en trouve abaissée.
On peut ainsi utiliser le moteur volumétrique conforme à l'invention avec des gaz plus chauds que ceux qui peuvent être envoyés dans une turbine de type connu.
8 ) Par suite des avantages décrits aux paragraphes 5 , 6 , 7 : - réduction de la quantité d'air comprimé nécessaire, - augmentation du taux de compression, - augmentation de la température des gaz de combustion utilisés.
On peut augmenter de façon importante le rendement du moteur.
9 ) Les moteurs volumétriques comportent des masses en mouvement qui sont des rotors tournant toujours dans le même sens et faciles à équi- librero Les usures, vibrations et bruits sont ainsi réduits au minimum.
10 ) Dans les moteurs volumétriques conformes à l'invention, 1' action des gaz est à peu près continue pour chaque élément moteur.
Lorsque le rotor comporte côte à côte plusieurs éléments moteurs 1, 2, 3, 4, le couple moteur appliqué à l'arbre est constant.
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11 ) La circulation d3air comprimé autour des paliers 2, dans la double paroi des stators, 51, 5 et dans les tambours 8, 10 des rotors du moteur et de l'obturateur distributeur permet de refroidir des organes,, de réduire et de contrôler leur dilatation et par suite, les jeux et les fuites de gaz sous pression entre les parties mobiles et fixes.
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1 ) lbteur "Volumétrique comportant un rotor cylindrique palette 9 tournant dans un carter 51, 52s et caractérisé par un cylindre 10 tournant dans le carter et remplissant'a la fois la fonction d'obturateur entre les chambres annulairesménagées de part et d'autre de la palette et la fonction de distributeur, en- amenant à la chambre en cours de travail les gaz dont on veut utiliser 19énergie, oette disposition permettant de supprimer tout organe à mouvement alternatif et d'obtenir un ensemble mo- teur peu encombrant.