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TURBINES A GAZ POUR VEHICULES.
La présente invention est relative aux turbines a gaz pour véhicules du type comprenant une turbine de propulsion, et un compresseur à air rotatif commandé par une turbine séparée.
L'objet de l'invention consiste à faire en sorte que le compresseur à air puisse être actionné d'une manière adaptée aux conditions de marche variable du véhicule.
L'invention consiste en un compresseur à air rotatif commandé par une turbine et combine avec un mécanisme grâce auquel ce compresseur peut aussi être commandé par un mouvement dérivé du véhicule, ce mouvement comprenant un embrayage à sens unique ou de roue libre, ainsi qu'un accouplement frictionnel à glissement.
Le dessin annexé représente une vue en élévation latérale et en coupe d'une turbine de propulsion et d'un compresseur à air à commande par turbine, établi conformément à la présente invention.
Dans ce dessin, la chambre de combustion a été désignée par a. A une extrémité de cette chambre est disposé un brûleur à combustible liquide b, alimenté en combustible sous le contrôle d'une pédale (mon représentée) pouvant être actionnée par le conducteur. Partant de l'autre extrémité de la chambre de combustion., un conduit c dirige les produits de la combustion vers les turbines. La chambre de combustion et le conduit c sont enfermés dans une enveloppe d, laquelle forme une chambre à air c, alimentée en air par le compresseur et alimentant à son tour la chambre de combustion.
Le rotor de la turbine de propulsion est désigné par 1 et le rotor de la turbine du compresseur, par g. Les deux rotors sont montés coaxialement dans le corps de turbine 11, dont une extrémité est en communication avec le conduit c, l'autre extrémité de ce corps communiquant avec
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la bâche à gaz d'échappement i,
La prise de force depuis la turbine de propulsion s'effectue par l'intermédiaire d'un arbre j et d'un engrenage k, le couple étant transmis à l'engrenage m qui entraîne les essieux des roues motrices du véhicule.
Le rotor de la turbine du compresseur à air est relié par un arbre n à la roue à aubes rotatives o de ce compresseur. L'air est admis au compresseur par le conduit p et est refoulé par ce compresseur vers la chambre.2 mentionnée plus haut.
L'engrenage commandé par la turbine de propulsion est relié par un arbre q à l'engrenage qui commande le compresseur à air. Ce dernier engrenage comprend (dans l'exemple représenté) un pignon r monté sur l'arbre q et un pignon monté sur un arbre t, les pignons 1 et s étant reliés par une roue dentée u.
L'arbre t porte un disque v qui fait partie d'un accouplement frictionnel à glissement. L'élément d'accouplement complémentaire au disque v consiste en un disque y monté à coulissement axial et sollicité par un ressort x. Les deux disques sont contenus dans un élément creux rota- tif y, fixé à un manchon 2. Les divers éléments de l'accouplement sont munis d'anneaux 3 en une matière formant garniture de friction, ces éléments étant maintenus en contact les uns avec les autres par la pression du res- sort ±,, ce dernier étant réglable de façon que l'accouplement puisse être amené à patiner lorsqu'un couple déterminé d'avance est transmis par l'intermédiaire de cet accouplement.
Le manchon 2 est réuni à un autre manchon 4, coaxial avec le premier, au moyen d'un embrayage à sens unique 5, ce dernier manchon étant réuni à une roue dentée 6 qui engrène avec un pignon 7 monté sur l'arbre n du compresseur à air.
Le système qui vient d'être décrit fonctionne comme suit : Lorsque le véhicule se déplace dans des conditions normales, le compresseur est actionné par la turbine g qui lui est affectée, indépendamment de la turbine de propulsion, étant donné que la vitesse normale du compresseur à air est supérieure à la vitesse normale de l'arbre t. A ce moment,l'embrayage de roue libre 5 est hors de prise. Par conséquent, cet embrayage permet au compresseur de continuer à tourner à une vitesse appropriée lorsque le véhicule et la turbine de propulsion sont immobilisés par l'application de freins sur les roues.
Toutefois, lorsque l'arbre q et, par conséquent, l'arbre t, reçoivent leur mouvement du véhicule, par exemple lorsque la vitesse du véhicule est ralentie, ou lorsque le véhicule descend librement une pente, par gravité, l'embrayage 5 se met en prise, et le compresseur est alors entraîné par le mouvement dérivé du véhicule.
Dans ce cas, le compresseur offre l'avantage supplémentaire de servir de frein pour ralentir le mouvement du véhicule.Afin de limiter le couple et, par conséquent la vitesse à laquelle le compresseur peut être entraîne par le véhicule, on règle le ressort x de l'accouplement à friction de façon que cet accouplement puisse patiner lorsque ledit couple dépasse une valeur déterminée d'avance.
Selon une variante, qui peut d'ailleurs être combinée avec celle qui vient d'être décrite, l'accouplement à friction peut être établi de façon à patiner lorsqu'une vitesse déterminée d'avance de l'arbre t a été atteinte. Par exemple, on peut monter à pivotement sur l'élément d' accouplement w une ou plusieurs masses centrifuges 8 qui, en agissant sur l'élément y par l'intermédiaire d'une saillie 9 dont elles sont munies, peuvent réduire la pression existant entre les organes y et v et exercée par le ressort x.
Grâce à la présente invention, l'actionnement et le contrôle du compresseur à air s'effectuent d'une manière adaptée convenablement aux conditions de fonctionnement variables du véhicule.
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GAS TURBINES FOR VEHICLES.
The present invention relates to gas turbines for vehicles of the type comprising a propulsion turbine, and a rotary air compressor controlled by a separate turbine.
The object of the invention is to ensure that the air compressor can be operated in a manner suitable for the varying running conditions of the vehicle.
The invention consists of a rotary air compressor controlled by a turbine and combines with a mechanism by which this compressor can also be controlled by a movement derived from the vehicle, this movement comprising a one-way or freewheel clutch, as well as a sliding frictional coupling.
The accompanying drawing shows a side elevational view in section of a propulsion turbine and a turbine driven air compressor constructed in accordance with the present invention.
In this drawing, the combustion chamber has been designated by a. At one end of this chamber is arranged a liquid fuel burner b, supplied with fuel under the control of a pedal (my shown) which can be actuated by the driver. Starting from the other end of the combustion chamber, a duct c directs the products of combustion to the turbines. The combustion chamber and the duct c are enclosed in a casing d, which forms an air chamber c, supplied with air by the compressor and in turn feeding the combustion chamber.
The propulsion turbine rotor is designated by 1 and the compressor turbine rotor is designated by g. The two rotors are mounted coaxially in the turbine body 11, one end of which is in communication with the duct c, the other end of this body communicating with
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the exhaust gas cover i,
The power take-off from the propulsion turbine takes place via a shaft j and a gear k, the torque being transmitted to the gear m which drives the axles of the driving wheels of the vehicle.
The rotor of the turbine of the air compressor is connected by a shaft n to the rotary vane wheel o of this compressor. The air is admitted to the compressor through the duct p and is delivered by this compressor to the chamber 2 mentioned above.
The gear controlled by the propulsion turbine is connected by a shaft q to the gear which controls the air compressor. This latter gear comprises (in the example shown) a pinion r mounted on the shaft q and a pinion mounted on a shaft t, the pinions 1 and s being connected by a toothed wheel u.
The shaft t carries a disk v which is part of a sliding frictional coupling. The coupling element complementary to the disc v consists of a disc y mounted to slide axially and biased by a spring x. The two discs are contained in a rotating hollow element y, fixed to a sleeve 2. The various elements of the coupling are provided with rings 3 of a material forming a friction lining, these elements being kept in contact with each other. the others by the pressure of the spring ± ,, the latter being adjustable so that the coupling can be caused to slip when a predetermined torque is transmitted by means of this coupling.
The sleeve 2 is joined to another sleeve 4, coaxial with the first, by means of a one-way clutch 5, the latter sleeve being joined to a toothed wheel 6 which meshes with a pinion 7 mounted on the shaft n of the air compressor.
The system which has just been described operates as follows: When the vehicle is traveling under normal conditions, the compressor is actuated by the turbine g which is assigned to it, independently of the propulsion turbine, given that the normal speed of the compressor air is greater than the normal speed of the shaft t. At this time, the freewheel clutch 5 is out of engagement. Therefore, this clutch allows the compressor to continue rotating at an appropriate speed when the vehicle and the propulsion turbine are immobilized by the application of brakes to the wheels.
However, when the shaft q and therefore the shaft t receive their movement from the vehicle, for example when the vehicle speed is slowed down, or when the vehicle descends a slope freely, by gravity, the clutch 5 is engaged. engages, and the compressor is then driven by the derived motion of the vehicle.
In this case, the compressor has the added benefit of acting as a brake to slow the movement of the vehicle. In order to limit the torque and therefore the speed at which the compressor can be driven by the vehicle, the spring x is adjusted. the friction coupling so that this coupling can slip when said torque exceeds a predetermined value.
According to one variant, which can moreover be combined with that which has just been described, the friction coupling can be established so as to slip when a determined speed of advance of the shaft t has been reached. For example, one or more centrifugal masses 8 can be pivotally mounted on the coupling element w which, by acting on the element y via a projection 9 with which they are provided, can reduce the existing pressure. between the components y and v and exerted by the spring x.
By virtue of the present invention, the actuation and control of the air compressor takes place in a manner suitably adapted to the varying operating conditions of the vehicle.