Noteur thermique. L'invention a pour objet un moteur ther mique, présentant la particularité qu'un com presseur à air et un dispositif d'alimentation cri combustible formé par une pompe à pres sion élevée sont reliés à urne chambre -de -com bustion -de faible volume formant en même temps accumulateur-régulateur -de -chaleur et qui est reliée, à, son tour, à l'élément formant moteur proprement dit constitué par une .ma chine à piston, -de façon à l'alimenter en pro duits de combustion, sous pression, pour que celui-ci. les utilise par détente.
Le dessin ci-annexé représente, à. titre d'exemple et scliém.atiquement, plusieurs formes d'exécution du moteur objet de l'in vention.
La fig. 1 est une coupe verticale schéma. tique @de, la partie supérieure d'une de ces formes d'exécution,destinée à montrer la dis position des diverses parties du moteur; les fi-. 2 et 3 sont .deux vues schématiques, indi quant le calage des organes mobiles sur le vilebrequin;
La fig. 4 est une coupe verticale de- la partie supérieure d'une seconde forme d'exé- eution du moteur; les fig. 5, 6 et 7 sont -des coupes de détail, à plus .grande échelle; Les fig. 8 et 9 montrent par deux coupes perpendiculaires l'une à l'autre, une- partie d'une troisième forme @d'exécution, cette par tie formant l'élément moteur proprement dit.
Ainsi qu'on le voit dans la disposition de la fig. 1, le compresseur à .air -comporte ici un cylindre à basse pression 1 et un -cylindre à haute pression 2, pourvus de pistons respec tifs 3 et 4.
Le cylindre. 1 présente, à. sa par tie inférieure, des orifices d'entrée d'air 5; qui se trouvent démasqués à fin de course descen dante du piston 3; à sa partie supérieure, ce même cylindre 1 communique par une ouver ture 6 avec le cylindre à haute pression 9- Au-dessus du cylindre 2, se. trouve une sou pape de refoulement automatique 7 débou chant dans un conduit supérieur 8.
Dans le conduit 8 débouche, également au moyen d'une soupape de refoulement automa tique 9, le dispositif d'alimentation en com bustible, comportant un -cylindre "de petite sec tion transversale 10, :dans lequel se" meut un piston plongeur 11. Dans la partie inférieure du cylindre 10 s'ouv re la tubulure .d'admis@#ion <B>12</B> d'un combustible fluide, liquide ou ga zeux.
Un peu au-dessus de cet orifice d'a.d- mi lion 12 et vers le point où la compression ou le vide commence à se faire sentir, s'ouvre une tubulure 13, qui permet l'introduction soit de l'eau, soit du lubrifiant ou du liquide nécessaire au refroidissement. Une admission de liquide de réfrigération semblable pourrait être avantageusement prévue également, comme d'ordinaire, dans les cylindres eo-m- presseurs 1 et 2.
Le dispositif d'alimentation en combus tible est ainsi formé par une pompe à pression élevée. qui refoule le combustible par la sou pape 9 s'ouvrant sous l'action de la. pression intérieure, dans le jet d'air fortement com primé fourni par le compresseur 1-2 pour s'allumer au contact de cet air, et brûler .dans un conduit 14 prolongeant le conduit 8 et formant en même temps chambre de combus tion de faible volume et accumulateur-régu- lateur de chaleur.
Ce conduit, ainsi que les parois entourant la soupape 9, sont garnis par une matière isolante et réfractaire 15, qui, sous l'action de la chaleur et de la pres sion élevées du mélange combustible, se trouve portée à des températures très élevées tendant même vers l'incandescence. Ce dis positif constitue un régulateur de chaleur, en même temps qu'il assure la combustion com plète du combustible employé. La matière réfractaire employée sera, -de préférence, du zircon qui résiste parfaitement bien aux tem pératures très élevées prenant naissance lors du fonctionnement.
A l'extrîmité du conduit 14 est disposé le moteur proprement dit. Ce dernier comporte un cylindre à haute pression 16 et un cylin dre à basse pression 17, dans lesquels s'opère la détente des produits de la combustion. Dans ces cylindres se meuvent leurs pistons respectifs 18 et 19. Le à haute pres sion 16 communique avec le cylindre à basse pression 17 par un orifice 20 disposé à l'ex trémité supérieure de ce dernier cylindre.
La détente ainsi réalisée par la mise en com munication des cylindres moteurs, permet d'obtenir, à la fin de la période de détente, une température relativement basse, de ma nière à augmenter le rendement du cycle thermique.
La communication est établie entre le cy lindre à. haute pression 16 et le conduit 14 au moyen d'une soupape. ,d'admission annu laire équilibrée 21, elle-même convenablement garnie. de matière isolante, comme on le voit en<B>15.</B> Dans cette soupape d'admission est disposée la soupape d'échappement 22. D'au tre part, la soupape d'admission 21 venant, après son fonctionnement, reprendre appui sur son siège prévu à. la paroi du cylindre 16 constamment refroidie par une circulation d'eau (non indiquée en fig. 1), cette soupape est ainsi refroidie intérieurement et exté rieurement pendant le fonctionnement.
Les deux soupapes 21 et 22 sont comman- -dées par une came 23, au moyen .de leviers 24 et 25 agissant respectivement sur leurs tiges 26 et 27. Un mécanisme approprié, com mandé à la main ou automatiquement, per met .de faire varier la. position de la came 23 sur l'arbre de distribution 28 et, par consé quent, de faire varier la puissance dévelop pée par le moteur, ainsi que de renverser son sens de marche. On pourrait également faire varier le régime du moteur en agissant sur l'admission du combustible, ainsi qu'on le verra. plus loin.
Les gaz détendus évacués hors du cylin dre 16 lors de l'ouverture de la soupape 22, s'échappent par le conduit d'échappement<B>29.</B> tandis que ceux contenus .dans le cylindre 17 s'échappent par des ouvertures 22a ménagées à fond de course du piston dans la paroi de ce cylindre.
La fig. 2 montre le calage des pistons du moteur sur le vilebrequin 30: la bielle 32 du piston à haute pression 18 s'attache en 31 et la bielle 34 du piston 'a basse pression 19 en 33 à des manetons du vilebrequin.
De même, sur la fi-. 3, l'on a indiqué le calage correspondant des pistons du compres seur sur le même vilebrequin<B>30:</B> la bielle 3 5 du piston à haute pression 4 s'attache en 36 et la. bielle 37 du piston à basse pression 3, vii :38 à des manetons du vilebrequin. La tige de plongeur 39 de la pompe à combustible pourra être commandée soit par des cames appropriées, soit par un prolongement de la commande du piston 3 du compresseur.
L'ensemble des cylindres compresseurs et moteurs est monté sur un carter 40, dans le quel est. tourillonné le vilebrequin commun 30.
Le conduit 8 situé au-dessus du compres seur est prolongé, au delà de celui-ci, par un conduit 41 pourvu d'un robinet 42 et relié à un réservoir auxiliaire à air comprimé (non représenté), qui permet la mise en route .du moteur et peut servir @de régulateur de fonic- t.ionnement.
Le fonctionnement du moteur qui vient d'être décrit est le suivant: Supposons le moteur en marche, l'air comprimé aspiré par le cylindre compresseur à basse pression 1 est comprimé par celui-ci, puis refoulé par l'orifice 6 dans le cylindre 2, où sa compression s'achève, et cet air est. refoulé par le piston 4 dans le conduit 8. Eu même temps, le piston 11 du dispositif d'ali mentation en combustible refoule le combus tible admis en 12 à forte pression dans le conduit supérieur 8 où, rencontrant l'air, for tement comprimé fourni par le compresseur, il s'enflamme et vient brûler dans le conduit 14, dans lequel la combustion se complète, sans qu'il puisse s'y produire de détente par suite du faible volume de ce conduit.
La soupape d'admission 21 du moteur s'ouvre alors et les gaz chauds sous pression pénètrent dans le cylindre à haute pression 16, où ils commencent leur détente, puis, passant direc tement par l'orifice 20 dans le cylindre 5, basse pression 17, ils y achèvent leur dé tente, ce qui entraîne en même temps l'abais sement de leur température. Lorsque les pis tons moteurs 18 et 19 remontent ensuite, la soupape d'admission 21 s'étant fermée dans l'intervalle, ils chassent par la. soupape 22, alors ouverte, les produits de la combustion à température relativement basse par le con duit -d'échappement 29.
Pour la mise en marche, le moteur étant à l'arrêt, il suffira d'ouvrir le robinet 42, ainsi que le robinet d'admission du combustible, et d'amener la soupape 21 dans sa position d'ouverture, les commandes de ces divers or ganes pouvant être avantageusement soli daires: l'air comprimé venant du réservoir auxiliaire mettra alors en mouvement les pis tons 18 et 19 du moteur et, avec eux, le vile brequin 30. Le compresseur et le dispositif d'alimentation en combustible entreront en action et produiront la compression d'air et l'allumage du mélange combustible et le fonc tionnement normal commencera, le réservoir auxiliaire sur lequel est branché le tuyau 41 servant alors d'accumulateur.
La régulation du compresseur pourra être obtenue par un étranglement effectué sur les orifices ,d'admis- si-on 5.
La fig. 4 montre une autre forme d'exé cution du moteur. Dans cette disposition, le cylindre compresseur à basse pression 1, qui communique directement avec le cylindre à haute pression 2 par l'orifice 6, comporte con- centriquement et intérieurement un fourreau 10 constituant le cylindre à combustible, dans lequel se déplace le piston Il fixé à la partie médiane du piston 3.
D'autre part, le piston Il présente, à son extrémité supérieure, un évidement lia (fig. 5) dans lequel plonge un fourreau tubulaire 40 solidaire d'une pièce fixe 40a dont l'extrémité supérieure forme le siège de la soupape d'injection de combus tible 9. Cette .dernière est également pour vue d'une queue 9a, qui pénètre librement dans le fourreau 40.
L'admission du combustible liquide à la pompe est faite ici au moyen d'un auget os cillant 42, commandé au moyen d'un secteur .denté 44 (fig. 7). Le combustible affluant par le conduit 13 et dont la quantité est me surée pour chaque cycle par l'auget 42, passe dans le cylindre 10 par un canal 45, par le quel afflue également l'air admis par le con duit 5. Par un autre canal, 46, communi quant avec le conduit 12 est admise l'huile destinée à former joint d'obturation.
Le vo lume de l'auget 42 peut être modifié à vo lonté, au moyen d'un volant de manoeuvre 47 agissant sur une pièce 47a, remplissant plus ou moins cet auget, de manière à pouvoir faire varier à tout moment, la quantité de combustible admise à. chaque opération et, par conséquent, le régime de marche du moteur.
On comprend que l'air et le combustible admis par le canal 45 dans le cylindre 11 lorsque le piston 10 est, en bas de course, se trouvent refoulés par celui-ci lors de son as cension et, grâce à la division produite par le fourreau 40 et la queue 9a de la soupape d'injection, c'est un mélange combustible finement pulvérisé qui est injecté clans le conduit de combustion 14.
D'autre part, le conduit 8 est séparé ici du conduit de combustion 14 par une sou pape 48 qui lorsqu'elle s'ouvre, permet à l'air comprimé du conduit 8 de. passer dans le conduit 14 où il rencontre 'Le combustible pulvérisé injecté. A l'extrémité du conduit 8 est en outre disposée un piston -de retenue 49, qui permet de retenir :dans -ce conduit l'air à une pression suffisante pour obtenir la tem pérature et la pression élevées nécessaires à l'auto-inflammation.
Enfin, dans la disposition de la fig. 4, la soupape d'échappement 22 du moteur est dis posée directement sur le cylindre à basse pression.
Les fig. 8 et 9 montrent une partie, plus particulièrement l'élément moteur, -l'une troi sième forme -d'exécution. Le cylindre à haute pression 16 est ici concentrique et intérieur au cylindre à basse pression 17, le conduit de combustion 14 débouchant directement dans le fond du cylindre à haute pression 16. La soupape d'échappement 22 est -disposée ici également @dans le fond du cylindre à basse pression 17.
Dans la disposition des fig. 8 et 9, on a supposé que les bielles -de commande des pis- tons à haute et à basse pression 18 et 19 sont remplacées par des plateaux-manivelles 32 et 34, dont le maneton est engagé dans des cou- lisses horizontales 50 et 51 convenablement guidées sur .des tiges fixes 52 du carter.
Dans toutes les formes d'exécution ci-des sus, le piston moteur en relation directe .avec le conduit de combustion, par exemple le pis ton 18, sera avantageusement pourvu à son extrémité supérieure, d'un garnissage en ma tière réfractaire, de préférence en zircon. Cette même matière sera employée également pour le .garnissage de tous les organes devant subir l'action -de la température très élevée développée par le moteur.
Le moteur qui vient d'être décrit sera particulièrement désigné pour toutes les ap plications concernant la locomotion marine, aérienne ou terrestre.; il permet de supprimer le -carburateur, la .magnéto, l'embrayage, le changement -de vitesse et le dispositif -de mise en marche. En outre, grâce à. la température extrêmement élevée obtenue dans le conduit de combustion, le moteur pourra utiliser di rectement tous combustibles à. hydrocarbures.