Installation motrice. La présente invention a pour objet une installation motrice comportant un moteur principal à combustion interne, à deux temps et un moteur secondaire à gaz destiné à être alimenté clés gaz de combustion du moteur principal à combustion interne, en combinai son avec des moyens pour amener de l'air pré-comprimé au moteur principal à une pression sensiblement supérieure à la pres sion atmosphérique et des moyens pour faire passer les gaz- de combustion partiellement détendus dans le moteur principal au moteur secondaire à gaz à une pression de transfert sensiblement supérieure à la.
pression atmos- phérique, le moteur principal étant disposé de façon à produire. sur une course-de cha que cycle d'opérations, la détente des gaz de combustion à ladite pression de transfert et, sur l'autre course, conjointement avec une charge d'air comprimé admise par les premiers moyens, l'expulsion de ses gaz de combus tion et une compression ultérieure de cette charge d'air comprimé à la pression de eom- pres:
sion finale, le tout en vue clé réaliser un balayage parfait du moteur principal, Au dessin annexé, donné à titre @d'ezem- ple: La fig. 1 est une vue schématique d'une forme d'exécution de l'objet de l'invention, dont le moteur à combustion interne est re présenté en coupe verticale; La fig. 2 est une coupe verticale de- ce moteur dans la position de ses parties à la fin .de la. course de travail et au début de la course de balayage; La fig. 3 montre, en coupe, une variante du moteur à combustion interne.
En se référant aux fig. 1 et 2, le moteur à combustion interne comporte un cylindre vertical 10 renfermant un piston 11 ainsi qu'une chambre de combustion 13 au-dessus de celui-ci. Au cylindre moteur 10 est relié par une conduite 16 un réservoir à air com= primé 14 alimenté d'air comprimé- par un turbo-compresseur 15, la conduite 16 étant pourvue d'une soupape 17 pour commander l'admission d'air comprimé au cylindre mo teur 10.
Un orifice 19 au sommet du cylindre du moteur 10 permet l'introduction d'essence dans celui-ci par injection dans la charge d'air se trouvant en pleine compression sui vant le principe des moteurs Diesel, l'allu mage se produisant immédiatement après par suite du -fait que l'air comprimé se trouve à une température supérieure à la température d'inflammation de l'essence.
Les gaz de combustion se déchargent, à la suite de la course de travail -du piston 11, par conduite 23 à une pression qui est sensible ment supérieure à la pression a.tmospliérique, l'énergie résiduelle des gaz de combustion étant utilisée dans une turbine à gaz 25 at telée au compresseur 15 et constituant le mo teur secondaire précité. Le passage de ces gaz dans la conduite 23 est commandée par la soupape 27 et sur la conduite 23 est inter calée une capacité 24 destinée à stabiliser l'admission du gaz à la turbine 25.
La soupape 17 est amenée à s'ouvrir lé gèrement avant ou à la. fin de la course de travail du moteur, les gaz. de combustion étant à ce moment au degré de plus grande détente dans le cylindre; la soupape 27 est é7alement amenée à s'ouvrir à peu près au même moment pour permettre aux gaz de combustion d'être évacués dans la capacité 24.
Lorsque le piston 11 remonte à la course de retour ou de compression, les soupapes 17 et 27 sont maintenues ouvertes juqu'à ce que le piston atteigne un point à partir duquel il est capable d'élever la. pression de l'air admis au cylindre à la. pression de combustion dé terminée, et la conséquence en est que les gaz de combustion seront expulsés du cylindre, d'une part, par le mouvement ascendant du -piston et, d'autre part, par l'air de balayace, à une pression se rapprochant de celle qu'ils ont à leur détente maximum dans le cylindre.
La conduite d'échappement 23 se raccorde au cylindre 10 au point où l'on désire que le piston doive commencer la compression ulté rieure de l'air; dans la. forme d'exécution re présentée. elle se raccorde au cylindre â, en viron mi-chemin de la. course du piston.
En plaçant ce raccord de la conduite d'échappe ment 23 aussi bas que possible sur le cylindre î proximité du point oil doit commencer la compression finale de l'air par le piston, on réalisera un meilleur effet de balayage, mais la conduite d'échappement 23 pourra être raccordée en tout autre point au cylindre moteur, pourvu qu'elle rie soit pas obturée par le piston 11 avant le moment où doit com mencer la compression finale.
Lorsque le pis ton 11. atteint le point de sa course de retour, où il peut, sur le restant (le cette course, com primer davantage l'air admis au cylindre jusqu'à la pression de compression finale pré déterminée, les soupapes 17 et 27 seront fer mées.
La commande des soupapes 17 et 27 s'ob tient an moyen d'un système de leviers 33 disposé pour les ouvrir pendant la partie de la course de piston qui correspond à l'expul sion degaz de combustion et qui est repré sentée ici comme correspondant à sensible ment 90 de course angulaire de la manivelle 35 de l'arbre moteur, à laquelle le piston est relié par la bielle 39, après quoi le système de leviers 33 détermine la. fermeture desdites soupapes.
Le fonctionnement est le suivant: En partant de la, position des parties re présentée à la fig. 1. où le piston est au som met de sa course de montée, le cylindre étant rempli d'une charge d'air comprimé à une pression d'environ 35 hg par centimètre -carré, du combustible est injecté par l'orifice 19 et l'allumage de la charge se produit immédiate ment par suite de la température élevée de l'air comprimé dans le cylindre. Les gaz dé veloppés par l'alhimage <B>se</B> détendent et le pis ton est chassé vers le\ bas.
A la détente maximum des gaz dans le cylindre, les ,a.z da combustion auront une pression considérablement supérieure à la. pression atmosphérique (par exemple environ 9,8 lis par centimètre carré) et à cette pres sion, la soupape d'échappement 27 est amenée à s'ouvrir pour laisser passer les maz à la.
capacité 24 et de la ?i la. turbine ,\15 où ils subissent une détente ultérieure en utilisation de leur énergie.
De l'air comprimé est admis par la sou- pape 1.7 à peu prèan moment où la soupape 2 7 s'ouvre, c'est-à-dire quand les gaz de com bustion sont à la détente maximum dans le cylindre 10 à la fin de la course de travail <B>dit</B> piton, et les soupapes 17 et 27 sont main- t(@iiuL,
s ouvertes pour faire continuer l'admis- .iozi d'air comprimé au cylindre et l'évacua tion des gaz de combustion à la capacité 24 pendant une partie considérable de la course de retour du piston et jusqu'à ce que celui-ci arrive à un point où, sur ce qui reste encore de sa course de retour, il est capable de com primer l'air comprimé dans le cylindre à la pression de combustion adoptée de 35 kg par centïmètre carré, les gaz de combustion étant par là expulsés du cylindre par l'action com binée de l'air comprimé et du piston- 11,
de sorte qu'à la fin de la période pendant la quelle les gaz de combustion se trouvent à l'échappement, la totalité de ces gaz aura été expulsée du cylindre, laissant une charge fraîche d'air comprimé dans le cylindre pour former le constituant comburant de la nou velle charge combustible. De cette façon, le cylindre sera balayé de part en part.
En ré glant la quantité d'air admise au cylindre 10 pendant la partie de balayage de la course (le retour du piston 11, une quantité d'air en excès sur celle requise pour le balayage peut être passée par le cylindre et dans la capa cité 24., de façon à réduire la température des gaz dans celle-ci, de sorte qu'en réglant la quantité d'air admise en excès pendant la période mentionnée, on peut réduire la tempé rature des gaz dans la capacité 24 à toute valeur désirée.
La pression de l'air comprimé au préalable dans le réservoir 14 est quelque peu supé rieure à celle qui règne au point où les gaz de combustion quittent le cylindre afin de vaincre la résistance des soupapes et des pas sages conduisant à la capacité 24. Par exem ple, elle peut être d'environ 10,5 kg par centi mètre carré, et la pression des gaz de com bustion au point où ils quittent le cylindre peut être d'environ 9,8 kg par centimètre carré, tombant à environ 9,1 kg par centi mètre carré dans la capacité 24.
Après que les gaz de combustion ont été expulsés du cylindre 10, la soupape d'admis sion d'air de balayage 17 et la soupape d'é chappement 27 seront fermées, à un moment correspondant à environ la moitié de la course de retour du piston, et l'air comprimé dans le cylindre 10, qui a une pression d'environ 9,8 kg par centimètre carré ou légèrement au-dessus, dans le cas considéré, sera com primé davantage à la pression de combustion déterminée, "de 35 kg par centimètre carré par exemple. Le cycle d'opérations qui vient d'être décrit peut alors se répéter.
Dans la variante de la fig. 3, le cylindre moteur 101 renferme deux pistons 111, 112, à mouvements inverses, attelés à deux arbres à manivelles et entre lesquels se trouve la cham bre de combustion.
La conduite d'admission d'air 16 se raccorde au cylindre 101 à peu près en un point où la compression de l'air pré-comprimé produite par le piston 1l2, con jointement avec le piston 1l1, devra com mencer et la conduite d'échappement 23 se relie au cylindre 101, comme dans le cas des fig. 1 et 2, à peu près en un point où la com pression de l'air par le piston 1l1, conjointe ment avec le piston 112, devra commencer, les conduites 16, 23 étant fermées par les pistons respectifs.
Les soupapes 17 et 27 pré vues sur les conduites 16 et 23 commandent le passage de l'air comprimé et des gaz de combustion, comme dans le premier exemple.
Les piston étant à l'extrémité extérieure de leur course et les soupapes 17 et 27 ve nant d'être ouvertes, de l'air comprimé arri vant par la conduite 16 pénètre dans le cy lindre<B>10'</B> à environ 9,8 kg par centimètre carré, par exemple, et un écoulement forcé clos gaz de combustion commence à s'établir par la soupape 27 dans la conduite 23.
Le piston 1l1 coopèrera à expulser les gaz de combustion devant lui, sur une partie de sa course de retour, et le piston 112, sur la par tie correspondante de sa course de retour, agira, pour pousser les gaz dans le courant d'air arrivant par la soupape 17, de sorte que les gaz de combustion seront refoulés par la soupape 27 à la conduite 23 et à la turbine à gaz (non représentée) par l'action combinée des pistons 11' et 112 et @de l'air comprimé admis par la soupape 17.
Quand les pistons 11' et 112 arrivent à un point de leur course où, sur ce qui reste de celle-ci, ils sont ca pables d'élever la pression de l'air admis au cylindre à. la pression finale de combustion déterminée, les soupapes 17 et 27 seront fer mées et il se produira la compression finale de la charge d'air dans le cylindre (de 9,8 à 35 kg par centimètre carré, par exemple), les pistons 1.1' et 112 se rapprochant l'un de l'au tre jusqu'à un écartement donné par la dis tance x.
Lorsque la pleine compression est atteinte (35 kg par centimètre carré), du combustible est injecté et immédiatement al lumé clans la charge d'air comprimée et les pistons se mettent à exécuter leur course de tra:v ail par la détente des gaz de combustion produits. A la fin de la course de travail, les pitons 11' 112 sont clans la position (le la fig. 3 et les soupapes 17 et 27 viennent d'être ouvertes, après quoi, pendant une partie de la course de retour des pistons. les gaz de com bustion sont refoulés dans la conduite 23, et le cycle d'opérations qui vient d'être décrit se répète.
La. turbine à. gaz 25 semble être le mieux appropriée pour l'utilisation de l'énergie des (raz de combustion, mais tout autre moteur à gaz pourrait servir au même but, qui con siste à transformer l'énergie des gaz de com bustion partiellement détendus en travail utile.